Какие тайны скрывает глубокая тьма океана – исследование

Ученые в рамках нового исследования установили, что на глубинах океана может выжить больше организмов, чем мы когда-либо предполагали.

Об этом сообщает Science Alert.

Известно, что солнце с помощью своих лучей дает Земле жизнь, но все же некоторые удивительные формы жизни не нуждаются в свете для жизни. Вместо использования фотосинтеза для хранения энергии в своих химических связях, некоторые из микробов полагаются лишь на окисление неорганических молекул (например, водород).

Хемосинтез, как известно, предполагался как потенциальный источник энергии для микробов в XIX веке, но его существование подтвердили лишь 1970-х годах, когда ученые обнаружили экосистемы, находящиеся вокруг глубоководных гидротермальных источников океана. С тех пор способы получения энергии путем окисления неорганических соединений считались редкими и ограничивались экстремальными средами обитания.

Однако в рамках новых морских исследований установлено, что эта стратегия выживания на самом деле распространена от полюса до полюса. Так, ученые из Университета Монаша в Австралии выяснили, что по мере угасания солнечного света хемосинтез становится основным образом жизни невидимых морских микробов.

«Водород и угарный газ фактически «кормили» микробы во всех регионах, которые мы изучали: от городских заливов до тропических островов и до сотен метров под поверхностью. Некоторых можно найти даже под шельфовыми ледниками Антарктиды», — говорит микробиолог из Университета Монаша Крис Грининг.

В отличие от солнечного света, молекулярный водород – удобный источник энергии, присутствующий в следовых количествах в самых разных экосистемах, от атмосферы до поверхности и даже под ней. Предыдущие исследования Грининг и его коллеги показали, что во многих почвах существуют бактериальные культуры, которые могут потреблять водород, «обильны, разнообразны и активны». Во многих отношениях они являются основой всей пищевой цепи.

Недавно он и некоторые из тех же исследователей узнали, что это также касается глубин океана. Их исследование первое, где было проанализировано, способны ли бактерии в открытом океане пользоваться водородом как топливом. Результаты исследования основаны на 14 пробах морской воды, которые в Атлантическом, Индийском, Тихом и Южном океанах. Во всех этих образцах, кроме одного, были найдены микробы, имеющие генетический механизм, необходимый как для хемосинтеза с использованием водорода, так и для фотосинтеза.

Основываясь на активности микробов в лаборатории, предполагается, что скорость их хемосинтеза является достаточной для того, чтобы поддерживать рост и выживание сообщества. По словам ученых, водород должен иметь важное значение как источник энергии для бактерий в морской воде, в особенности для живущих в самых глубоких и темных глубинах.

Окисление водорода приносит пользу, когда солнечного света нет, но не обошлось без затрат. Это требует инвестиций в железо в условиях, когда железо уже является ценным товаром. Это значит, что морские бактерии пользуются водородом как топливом лишь в случае крайней необходимости.

На поверхности океана для микробов, вероятно, гораздо ценнее полагаться на солнечный свет. Однако в темноте требуется "щелкать выключателем". Ближе к морскому дну железо становится более доступным, в отличие от солнечного света Морские бактерии, способные переключаться между хемосинтезом и фотосинтезом, имеют огромное конкурентное преимущество при заселении всех различных уровней океанской среды обитания. Это объясняет многочисленность таких гибких форм жизни.

«Первая жизнь, вероятно, возникла в глубоководных жерлах, используя в качестве источника энергии водород, а не солнечный свет. Невероятно, что 3,7 миллиарда лет спустя так много микробов в океанах все еще используют этот высокоэнергетический газ, а мы до сих пор совершенно не замечали этого», — заявил Грининг.

Ранее "Курсор" рассказал о животных, пугающих больших белых акул.