Ученые из Университета Орегона под руководством Грегори Ретоллака (Gregory Retallack) исследовали скальные породы возрастом около трех миллиардов лет в пустынях северо-западной Австралии и обнаружили в них следы древнейших микроорганизмов. Это доказывает, что жизнь в толще почв существовала уже тогда, когда на поверхности планеты не было даже лишайников. Статья об исследовании опубликована в журнале Gondwana Research, о результатах исследования также сообщает сайт университета.

Исследовав обнаруженные окаменелости, исследователи пришли к выводу, что чаще всего в почвах того периода встречались актинобактерии, играющие важную роль в процессе разложения органических веществ. Доказано и присутствие пурпурных серных бактерий, которые способны синтезировать органические соединения без участия кислорода. Всего исследователи описали пять видов микроорганизмов, найденных в породах.

Авторы работы показали, что плотность бактерий в земле была довольно большая, можно говорить о существовании полноценных экосистем. Причем долгое время считалось, что в тот период организмы в почвах не жили, что все найденные образцы — морского происхождения. Но новое исследование доказывает, что это не так: полноценная и довольно разнообразная жизнь в земных почвах существовала на очень ранних этапах развития нашей планеты.

Источник: Научная Россия

Жизнеспособность микроорганизмов в условиях космического пространства подтверждена, утверждает Роскосмос.

Северное сияник"В результате анализа проб, полученных экипажами МКС…, получены уникальные данные, подтверждающие, что на внешней стороне космических объектов могут сохраняться жизнеспособные споры микроорганизмов, устойчивые к неблагоприятным факторам окружающей среды", — отмечает Роскосмос.

В четырёх пробах из одиннадцати были обнаружены бактерии рода Bacillus (B. licheniformis, B. subtilis и B. sphaericus, В. pumilus) в различных зонах отбора и только в местах с выявленным загрязнением поверхности, возможно, служащим средой питания и сохранения от УФ микроорганизмов или обеспечивающих "сцепление" с поверхностью станции. Поверхность МКС является эффективной ловушкой космической пыли, собирающей дисперсные частицы из околоземного пространства, включая бактерии и споры грибов.

Также в 2013 году были выявлены фрагменты ДНК Micobacteria (гетеротрофного морского бактериопланктона, обитающего в Баренцевом море) и ДНК экстремофильной бактерии Delftia. Получены факты, подтверждающие, что возможен значимый массоперенос морского бактериопланктона до орбит МКС.

Впервые в мировой практике космических исследований космонавтами в процессе внекорабельной деятельности с поверхности станции отбирались пробы-мазки мелкодисперсного осадочного вещества. Пробы помещались в стерилизованный контейнер и доставлялись на Землю. При многопараметрических лабораторных исследованиях были получены уникальные результаты: около клапана системы очистки воздуха "Воздух" зарегистрирована концентрация летучих органических соединений, в 102 — 103 раза превышающая концентрацию этих веществ в атмосфере МКС (2010 г.);

Полученные данные о химическом и биологическом составе космической пыли на поверхности МКС позволяют предположить существование механизма "ионосферного лифта", осуществляющего перенос тропосферного аэрозоля с поверхности Земли в верхнюю ионосферу.

Источник: РИА Новости 

Вместе с коллегами из техасской детской больницы доктор Огорд из Бейлорского колледжа медицины в Хьюстоне проанализировала плаценты более трех сотен женщин, используя метод секвенирования ДНК. В результате выяснилось, что в плаценте, на самом деле, есть свой микробиом. Правда, микроорганизмы в плаценте находятся в незначительном количестве.

Но, вместе с тем, ученым удалось обнаружить даже некоторые штаммы кишечной палочки E. сoli, которые у большинства людей обитают в кишечнике.

Стоит отметить, что состав плацентарного микробиома имеет много общего с составом сообществ бактерий, обитающих в ротовой полости. По словам ученых, получается, что каким-то образом эти микроорганизмы попадают в кровоток, после чего оказываются в плаценте.

Раньше считалось, что плод развивается в матке в абсолютно стерильных условиях. Ученые задаются вопросом, почему иммунитет здоровых женщин, у которых беременность протекает нормально, никак не борется с этими бактериями. Они отмечают, что новое открытие позволит посмотреть на процесс протекания беременности совершенно иначе. По словам специалистов, вполне вероятно, что каждая из бактерий выполняет свою конкретную важную функцию, например, уничтожает паразитов и грибковую инфекцию, либо же препятствует преждевременному сокращению матки. Возможно, именно микроорганизмы препятствуют преждевременным родам и выкидышам.

Плацента обладает иммунными свойствами — пропускает к плоду антитела матери, тем самым обеспечивая иммунологическую защиту. Часть антител проходят через плаценту, обеспечивая защиту плода. Она играет роль в регуляции и развитии иммунной системы матери и плода. В то же время она предупреждает возникновение иммунного конфликта между организмами матери и ребенка — иммунные клетки матери, распознав чужеродный объект, могли бы вызвать отторжение плода. Однако плацента не защищает плод от некоторых наркотических веществ, лекарств, алкоголя, никотина и вирусов.

Источник: НАУЧНАЯ РОССИЯ

Два миллиарда лет назад на Земле было достаточно кислорода для появления и эволюции многоклеточных животных. Однако понадобилось еще полтора миллиарда лет, чтобы в океанах нашей планеты началась "кембрийская революция". Европейские палеонтологи нашли причину, не позволившую жестоким доисторическим монстрам появиться еще в глубоком докембрии.

Ископаемые следы первых попыток перехода к многоклеточности Согласно современным взглядам ученых, бурное развитие жизни на Земле началось около 550 млн лет назад, в кембрийском периоде. Именно тогда содержание кислорода в атмосфере достигло 10% от современного. По мнению палеонтологов, доступный кислород привел к взрывному увеличению разнообразия живых существ и радикальному ускорению эволюционных процессов, создавших, в конечном итоге, всю современную флору и фауну.

Новая работа международной группы исследователей из европейских университетов грозит полностью разрушить эту стройную картину. Как сообщила доктор Эмма Хаммарлунд из Северного центра эволюции Земли (Nordic Center for Earth Evolution), 2,1 млрд лет назад содержание кислорода было точно таким же, как и во времена "кембрийского взрыва".

"Мы исследовали горные породы возрастом 2,15-2,08 млрд лет. Они показывают, что в те времена кислород уже присутствовал в глубинных слоях океана. А это значит, что его было достаточно и в атмосфере, – рассказала Хаммарлунд. – Мы пока не можем точно сказать, сколько процентов кислорода насчитывалось в воздухе или воде, но очевидно, его хватало для начала развития первых живых существ".

Речь идет о проблематичных окаменелостях, обнаруженных Хаммарлунд и ее коллегами в древнейших осадочных отложениях. Судя по всему, они принадлежат неизвестной прежде форме жизни, которая уже в те далекие времена пыталась освоить многоклеточность. "Тогда не было крупных существ, к которым мы привыкли сегодня. Это было нечто вроде микробов, которые экспериментировали с путями превращения в многоклеточные организмы. Им хватало кислорода для  своих экспериментов, но очевидно, что-то пошло не так", –сообщила ученый.

Возможно, причиной провала первых попыток перехода к многоклеточности стала неспособность ранних существ к созданию прочных защитных покровов. По этой же причине сегодня практически невозможно сказать о них что либо конкретное – ведь в ископаемом состоянии лучше всего сохраняются именно твердые части древних животных. Но возможны и другие объяснения.

"Почему эволюционный взрыв не произошел еще в те времена? Возможно, проблема была заложена в генетике этих ранних форм жизни. Или, может быть, те организмы не пытались есть друг друга, и поэтому эволюционная гонка никак не могла начаться. У нас есть несколько вариантов объяснения, но пока слишком мало данных, чтобы говорить об этом с уверенностью", – приводит слова Хаммарлунд Red Orbit.

Статья "Oxygen dynamics in the aftermath of the Great Oxidation of Earth’s atmosphere" доступна на сайте Pnas.org

Источник: PaleoNews

Вообразите озеро настолько солёное, что вода в нём не замерзает даже при -20 °C. А теперь представьте себе, что там живут и прекрасно себя чувствуют живые существа. 

Дип-лейк (фото Rick Cavicchioli). Примерно в пяти километрах от антарктической станции «Дейвис» действительно есть такое озеро, прозванное Глубоким (Deep Lake). Оно образовалось около 3 500 лет назад, когда суша поднялась и часть океана оказалась изолирована. Вода в озере глубиной 36 м настолько солёная, что там нет почти никакой жизни. 

А та, что есть, — весьма примечательна. Группа американских и австралийских учёных взяла образцы с глубины 5, 12, 24 и 26 м. Проведён анализ полных генетических последовательностей (геномов) тамошних микроорганизмов, сделаны выводы о том, что позволяет им выживать в подобных условиях.

Галофильные (в переводе с греческого «солелюбивые») экстремофилы озера Глубокое относятся к группе галоархеев. Благодаря намного более высокой скорости генетического обмена по сравнению с тем, что обычно встречается в природном мире, многие туземные виды извлекают выгоду друг из друга. 

И снова озеро Глубокое (фото Mark Milnes). Удивительно и то, что в дополнение к подобному «промискуитету» доминантные представители микробного сообщества сохраняют свою видовую принадлежность и сосуществуют с другими и осваивают разные ниши, не ущемляя чужих интересов. 

Одни организмы питаются белками, растворёнными в воде, другие потребляют сахара (например, глицерин — побочный продукт водорослей, живущих в верхних слоях озера). Наиболее распространённый экстремофил (tADL) был как раз из второй группы: на его долю приходится 44% клеток. 

По оценкам, галоархеи из этого озера размножаются очень медленно: всего шесть поколений в год.

Ферменты, которые можно получить из хладоустойчивых микроорганизмов, обладают огромной промышленной ценностью. Их высокая активность при низких температурах позволяет сократить затраты на энергию в процессах, которые иначе нуждаются в нагреве (например, очистка) или могут быть осуществлены только при низкой температуре (скажем, производство продуктов питания или удаление из холодных мест загрязняющих веществ, прежде всего нефтепродуктов). 

Нет сомнений, вновь обнаруженными формами жизни заинтересуются и астробиологи: может быть, подобные существа обитают в солёных канальцах внутри льда, к примеру, Европы, спутника Юпитера. Ферменты, полученные из земных галоархеев, пригодятся для создания биодатчиков, с помощью которых будут искать биологические реакции на других планетах.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Истчонки: КОМПЬЮЛЕНТА

Атмосферу не напрасно величают воздушным океаном: океан и есть. И точно так же, как океан, атмосфера битком набита миллионами форм микроскопической жизни. Аэропланктон, как его иногда называют, переносит заболевания и засеивает облака (тем самым оказывая влияние на погоду и климат). Подобно своим морским собратьям, которых несут волны и течения, аэропланктон пролетает тысячи километров с сезонными ветрами, бурями и даже смогом.

Вулкан Павлова на Аляске (фото Brandon Wilson / AVO).Поскольку добраться до того или иного места он может самыми разными способами, недавнее обнаружение микрофоссилий в вулканических отложениях Йеллоустона (США) и Тараверы (Новая Зеландия) само по себе не означало, что микробы способны оседлать ещё и извержения. Однако новое исследование подтвердило: способны!

Исследователи изучили окаменелости диатомовых водорослей, которые сохранились в породах, выброшенных на поверхность новозеландским вулканом Таупо 25,4 тыс. лет назад. В отличие от других, это извержение произошло под озером (озером Хука) и, следовательно, должно было привести к смешиванию магмы и воды, изобиловавшей фитопланктоном. Получившаяся комбинация вулканического пепла, пемзы и фрагментов пород была унесена за сотни километров прочь от вулкана влажными атмосферными течениями.

В общей сложности авторы проанализировали 22 образца отложений из 11 локаций; некоторые из них располагались в 850 км от места извержения. В каждом из образцов выявлено по крайней мере 300 целых или частичных створок диатомовых водорослей, так что можно было судить о составе отдельных популяций диатомей. Конечно, для сравнения изучили отложения со дна озера. Наконец, чтобы исключить возможное попадание в число микрофоссилий обитателей других сред, проанализировали слои отложений непосредственно до и после извержения.

Результаты ясно говорят о том, что диатомеи в вулканических отложениях аналогичны тем, которые находились в образцах осадка из озера Хука. Иными словами, они имеют общее происхождение. Несмотря на то что образцы порой разделяли сотни километров, они были удивительно схожи друг с другом и отличны от местных. Более того, из трёх наиболее распространённых видов, обнаруженных в образцах обоих типов, два обычно встречаются в озёрах по всему миру, а третий можно найти только в глубоких водоёмах вулканического региона Северного острова Новой Зеландии.

Основываясь на своих выводах, авторы постулируют, что взаимодействие между магмой и озером Хука во время извержения выдернуло значительное количество пресноводных микробов не только из толщи воды, но также из примерно 300-метрового слоя донного осадка. По их мнению, вулканические отложения содержат почти 0,6 км³ останков диатомовых водорослей.

Хотя авторы не могут с уверенностью утверждать, пережили диатомеи внезапное путешествие или нет, есть данные, что некоторые виды успешно переносят перепады температур и периоды длительной сушки, то есть как раз те условия, в которых оказались микроорганизмы из отложений. Учёные также предполагают, что процессы конденсации, замораживания и агрегации частиц, которые происходят в насыщенных влагой вулканических выбросах, могли покрыть диатомовые водоросли (или более выносливые микробы вроде термофильных бактерий) защитной плёнкой из мелкого пепла, воды или льда.

Выжившие в этих испытаниях микроорганизмы могли породить новые популяции в прежде недоступных им местах. Со временем подобные миграции меняют среду и даже приводят к появлению новых видов. Возможно, такие «мокрые» извержения сыграли важную роль в распространении огромного разнообразия микробов в истории Земли.

Несколько более практическое значение исследования заключается в том, что микроорганизмы могут служить биологическими маркерами извержений. Микрофоссилии содержат ценную информацию о месте, времени и динамике отдельных извержений — точно так же, как аэропланктон позволяет учёным проследить источник и вычислить возраст воздушных масс.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Кинорежиссёр Джеймс Кэмерон не нашёл никаких свидетельств жизни, погрузившись в прошлом году под воду почти на 11 км в самой глубокой точке Мирового океана. Оказывается, ему надо было взять с собой микроскоп и заглянуть на несколько сантиметров глубже.

Марианская впадина.Ронни Глуд из Университета Южной Дании и его коллеги обнаружили необычайно высокий уровень микробной активности в отложениях на месте погружения г-на Кэмерона — в Бездне Челленджера на западе Марианской впадины.

Учёные отправили в жёлоб автономные датчики и сборщики образцов, которые смогли измерить активность микроорганизмов в верхнем 20-сантиметровом слое осадка на морском дне. Давление там почти в 1 100 раз больше, чем на поверхности. Ещё большей проблемой является поиск пропитания. Пища встречается лишь в форме детрита, опускающегося с поверхности океана. Основная его часть поглощается по пути другими организмами. Лишь 1% органических веществ, образующихся на поверхности, достигает абиссальных равнин, простирающихся на глубине 3–6 км. Каковы же шансы тех, что живут ещё глубже?

Как ни странно, учёные обнаружили, что они весьма высоки. В пробах из Бездны Челленджера бактерии встречаются примерно в 10 раз чаще, чем в образцах из абиссальных равнин: в каждом кубическом сантиметре в среднем находится 10 млн микроорганизмов. К тому же эти глубоководные вдвое активнее своих собратьев.

Г-н Глуд и его коллеги объясняют это тем, что в океанские впадины попадает много осадка. Они широки, их склоны круты, так что осадок скатывается на дно вместе с оползнями.

Примечательно, что совсем рядом, в зоне Северного Тихоокеанского течения, в донных отложениях практически нечего есть, но и там существует жизнь. По-видимому, микроорганизмы способны прижиться где угодно.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Впервые учёные обнаружили микроорганизмы, живущие глубоко в океанической коре — в вулканических породах на дне моря. Эта кора в несколько километров толщиной покрывает 60% поверхностипланеты, то есть является самой масштабной средой обитания на Земле.

Работа с образцом (здесь и ниже фото авторов исследования).Тамошние микроорганизмы, по-видимому, в значительной степени зависят от водорода, который образуется, когда вода проходит через богатую железом породу. С помощью водорода они превращают углекислый газ в органические вещества. Этот процесс называется хемосинтезом. В отличие от него, при фотосинтезе для тех же целей используется солнечный свет.

Хемосинтез также способствует жизни в других глубоководных местах — например, в гидротермальных жерлах, но те ограничены континентальными шельфами, а океаническая кора гораздо больше. Если микроорганизмы и впрямь населяют её на всём протяжении, то это первая крупная экосистема на Земле, которая существует благодаря химической энергии, а не солнечному свету, отмечает ведущий автор исследования Марк Левер из Орхусского университета (Дания).

Образец базальта океанической коры (слева) и его микроскопический срез (справа), демонстрирующий изменения концентрации серы, которой питаются микроорганизмы.Океаническая кора образуется в срединно-океанических хребтах, расположенных между тектоническими плитами. Новорождённая порода (в основном базальт) выталкивается из мантии на морское дно и погребается под толстым слоем осадков. Хотя давно известно, что микроорганизмы живут в этом осадке и обнажённом базальте, который ещё не покрыт отложениями, происходящее в более глубоких частях коры оставалось загадкой.

В 2004 году г-н Левер отправился в экспедицию на борту американского исследовательского судна JOIDES Resolution для сбора образцов в одной из наиболее изученных областей океанической коры к западу от штата Вашингтон. «На этом корабле, как правило, ходят геологи, но на сей раз с нами было пять микробиологов», — вспоминает г-н Левер.

Группа, в которую входили учёные из шести стран, пробурила 265 м осадка и 300 м коры, получив образцы базальта, сформированного около 3,5 млн лет назад. В этих пробах учёные обнаружили гены микроорганизмов, которые метаболизируют соединения серы, а также вырабатывают метан.

Чтобы проверить, каким микробам принадлежат гены — живым или давно умершим, специалисты нагрели образцы породы до 65 °C в воде, богатой обнаруженными на дне моря химическими веществами. Со временем появился метан, то есть микроорганизмы продолжали жить и размножаться.

Г-н Левер убеждён, что это не «автостопщики» с поверхности, а подлинные жители коры. По его словам, сделано всё возможное, чтобы избежать загрязнения образцов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

   Условия для специфической жизни на поверхности спутника Сатурна куда более комфортные, нежели полагали учёные раньше. Об этом говорят основанные на информации миссии Cassini-Huygens расчёты группы учёных под руководством Даниэля Кордье (Daniel Cordier) из высшей национальной школы химии Ренна (Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes).

Озёра Титана в ближней инфракрасной части спектра. Снимок сделан Cassini 12 октября 2009 года с расстояния 252 тысячи километров от холодной луны (фото NASA/JPL/Space Science Institute). Знаменитые озёра Титана являются потенциальными гаванями для микроорганизмов. Как известно, наполнены эти водоёмы множеством углеводородов, составляющих настоящее сокровище Титана. И благодаря химическим процессам в атмосфере и осадкам некоторые озёра образуются прямо у нас на глазах.

Высадка зонда Huygens на Титане в январе 2005 года принесла столь много информации, что разбираться с ней продолжают до сих пор. Именно данные с "Гюйгенса" послужили основой для работы Кордье – сведения с хроматографического масс-спектрометра и вертикальные профили температуры. Авторы построили модель фотохимических процессов в атмосфере, а затем вычислили состав озёр из условия термодинамического равновесия между ними и "воздухом". Ещё в 2005 году группа исследователей высказала идею, что в таких условиях на Титане могла развиться специфическая жизнь: местные микробы могли бы питаться ацетиленом, а дышать водородом.

Однако, по имевшимся на тот момент оценкам (выполненным ещё до полёта Cassini, в частности, вот в этой работе), ацетилен в озёрах оранжевой луны составлял всего несколько частей на 10 000. Не слишком обширная питательная база для предполагаемых микробов.

Новое исследование (его результаты опубликованы на arXiv.org) существенно пересмотрело пропорции в составе озёр. Французы утверждают, что содержат эти водоёмы (в жидком виде либо как растворённые вещества): этан (С₂Н₆) — 76-79%, пропан (C₃H₈) — 7-8%, метан (CH₄) — 5-10%, цианистый водород (HCN) — 2-3%, бутен (С₄Н₈) — 1%, бутан (C₄H₁₀) — 1% и ацетилен (С₂Н₂) — 1%, плюс маленькие доли других соединений.

Тут сразу два сюрприза: преобладание этана (ранее считалось, что больше всего будет метана) и приличная (целый процент) доля ацетилена. Это ведь в 100 раз больше, чем предполагалось ранее. На чашу сторонников версии о принципиальной возможности жизни на Титане положен ещё один камешек.

Правда, состав "воды" в озере — далеко не всё, что нужно для комфортного существования местной жизни. В своём исследовании, опубликованном в Astrobiology, Тецуя Токано (Tetsuya Tokano) из университета Кёльна (Universität zu Köln) показал, что не менее важным параметром будет перемешивание масс в озере, достигаемое как вариацией температур при смене сезонов, так и за счёт криовулканизма.

  Как показывают эти графики, соотношение ингредиентов в озёрах Титана сильно зависит от температуры на поверхности, а значит, и от смены сезонов на этом спутнике, а заодно и от широты расположения конкретного озера. Вертикальная пунктирная линия отмечает температуру в 93,65 K, измеренную на месте посадки зонда Huygens. По вертикали отложена мольная доля, по горизонтали – температура в кельвинах (иллюстрация Daniel Cordier et al.).  Если конвекция будет слабой, это затруднит задачу микробам — ведь ацетилен и водород будут стремиться разойтись по разным слоям, если сильной – микробам будет уготована богатая пища. Но такие особенности жизни озёр планетологам ещё предстоит выяснить. 

Источник: MEMBRANA

Учёные полагают, что им удалось — впервые! — получить образцы живых организмов из подледникового озера в Антарктиде.

Таким дно озера Уилланса увидела спущенная в него видеокамера. (Изображение Alberto Behar, JPL / ASU и NSF / NASA.)Находки, вероятно, помогут обосновать возможность жизни на спутниках Юпитера и Сатурна.

В конце января американская группа прорвалась к озеру Уилланса сквозь 800 м льда. У исследователей было всего двое суток, наполненных солнечным светом, чтобы успеть взять пробы воды, пока скважина не начнёт закрываться. Затем ещё день был потрачен на расширение дыры, после чего учёные в течение двух суток доставали образцы. И вот итог: обильные пробы воды и донных отложений, а также сотни чашек Петри с живыми организмами, которые взращиваются для последующего интенсивного изучения в лабораториях.

Первым делом следует убедиться, что микробы не попали в озеро при бурении, несмотря на смазку из горячей воды, которая специально разрабатывалась для того, чтобы устранить загрязнение, возможное при бурении с помощью керосина.

Дабы подсветить ДНК микроскопических организмов, в воду добавили широко используемый краситель, и зелёное свечение подсказало, что жизнь там есть. Больше всего здесь, вероятно, хемолитотрофов, которые питаются неорганическими соединениями железа, серы и других элементов. «Можно с уверенностью говорить о том, что озеро под ледниковым потоком Уилланса содержит микробиальную группу, выживающую в тёмных и холодных условиях», — заявил главный биолог программы WISSARD Джон Приску из Университета штата Монтана (США). Отметим, что температура воды в озере держится на уровне –0,5 °C.

Американская группа — одна из трёх, занятых обширной системой озёр и ручьёв, которая расположена подо льдом Антарктиды. Британцам, пытавшимся добраться до гораздо более глубокого озера Элсуорт, в декабре пришлось вернуться домой из-за отказа оборудования, а россияне продолжают работы по получению образцов воды из озера Восток. Напомним, озера Восток удалось достичь с большой помпой в прошлом году. Оно гораздо глубже (4 км ниже поверхности льда) и крупнее всех остальных антарктических озёр; к тому же (как и Элсуорт) лежит под более холодным льдом, чем озеро Уилланса и, в отличие от него, меньше связано с подповерхностной речной системой.

Подлёдные озёра и ручьи в Антарктиде были открыты сравнительно недавно, а масштаб этой системы удалось осознать только в последние годы. Озеро Уилланса, например, было впервые описано в 2007-м — группой Хелен Фрикер из Океанографического института Скриппса (США). С помощью спутниковых данных учёные обнаружили периодическое поднятие и понижение поверхности ледникового потока Уилланса в 2003–2006 гг., что заставило предположить наличие под ледником озера.

Косвенным образом открытию способствовало глобальное потепление, которое спровоцировало более пристальное наблюдение за динамикой льда, ведь около 90% пресной воды на Земле заперто в ледниках. Хотя подледниковые озёра не влияют на изменение климата непосредственным образом, их взаимодействие с ледяным окружением играет важную роль в поведении ледяных щитов. Поэтому программа WISSARD имеет целью не только получение образцов экзотических форм жизни, но и изучение связи периодического притока и оттока воды в и из озера Уилланса со скоростью движения вышележащего ледникового потока к океану.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Получены новые данные в пользу того, что солёные грунтовые воды бассейна Витватерсранд в Южной Африке оставались изолированными в течение многих тысяч и, может быть, даже миллионов лет.

Карта бассейна Витватерсранд (иллюстрация Witwatersrand Deep Microbiology Project) Международная группа учёных нашла в воде на глубине трёх километров благородный газ неон.

Необычный набор характеристик неона наряду с высокой солёностью и некоторыми другими уникальными химическими сигнатурами очень отличается от всего, что учёные видели в жидкостях и газах, выходящих из-под земной коры. «Химические сигнатуры также не совпадают с содержимым океанов и водой, залегающей выше в том же бассейне, где, как и в большинстве других регионов коры, подземные воды несут следы смешения с поверхностными и активно колонизируются микроорганизмами, — подчёркивает участник исследования Барбара Шервуд Лоллар из Университета Торонто (Канада). — Мы пришли к выводу, что глубокие воды стали результатом изоляции и активного химического взаимодействия между водой и породой на протяжении невероятно долгого даже по геологическим масштабам времени».

«Мы знаем, что данная конкретная сигнатура изотопов неона создавалась по крайней мере два миллиарда лет назад, — продолжает специалист. — Мы всё ещё можем найти её там и сегодня. Исследование показывает, что некоторая часть неона вышла из минералов, постепенно растворилась и накопилась в расщелинах. Это могло произойти только в водах, которые действительно были отрезаны от поверхности в течение чрезвычайно длительного периода времени».

Тем самым уникальный природный феномен стал ещё более уникальным. Ранее, напомним, здесь была обнаружена наиболее глубоко живущая микробная экосистема планеты. Местные организмы не зависят от солнечного света, существуя за счёт химической энергии породы. «Учитывая то, что они имеют генетическое сходство с организмами, обнаруженными в районе гидротермальных источников, мы считаем их не отдельной ветвью древа жизни, а потомками древних микробов, которые прибыли из других регионов, — подчёркивает г-жа Шервуд Лоллар. — Очевидно, что длительный период изоляции сказался на их эволюции».

Результаты исследования будут опубликованы в журнале Chemical Geology. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Пьеранджело Лупорини и его коллеги из Университета Камерино (Италия) впервые предоставили прямые доказательства того, что две географически разнесённые популяции микроорганизмов могут успешно спариваться и обладают общим генофондом.

Один из представителей рода Euplotes (фото Aaron Bell / Albert Einstein College of Medicine) Представители этого вида, вероятно, преодолевают разделяющее их пространство благодаря глубоководным течениям.

Учёные занимались анализом инфузории Euplotes nobilii, метко названной «хорошим пловцом» или «хорошим моряком» (с греческого). Специалисты выделили в арктической и антарктической популяциях по три штамма, которые могут размножаться путём конъюгации (то есть прямого обмена генами) между собой и производить жизнеспособное потомство. Штаммы также имеют структурно аналогичные феромоны — сигнальные гормоны, обладающие важным значением для распознавания клеток и спаривания.

Поскольку инфузории прекрасно приспособлены к холоду, а холодная вода омывает весь земной шар, они без труда находят себе половых партнёров.

Открытие сделано при соавторстве ядерной магнитно-резонансной спектроскопии и участии Курта Уатрича, обладателя Нобелевской премии по химии 2002 года за разработку этой технологии.

В прошлом исследователи, основываясь на морфологических и фенотипических наблюдениях, предполагали, что обитающие на разных полюсах планктон и другие микроорганизмы могут принадлежать одному виду.

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Кто живёт на краю космоса? То есть — кто ещё, кроме пилотов и редких ныряльщиков в небо? На этот вопрос и собрался ответить один из сотрудников НАСА.

Луна сквозь верхние слои атмосферы. Снимок сделан в декабре 2003 года с борта Международной космической станцииЕсли попытаться вообразить условия, пригодные для жизни, то стратосфера приходит на ум далеко не сразу: высоко, сухо, холодно. Этот атмосферный слой лежит над тем участком, где формируется погода, то есть на высоте 10−50 км над поверхностью Земли. Средняя температура нижней части составляет −56 ˚C, а струйные течения дуют со скоростью 160 км/ч. Плотность атмосферы менее 10% от показателя на уровне моря. Кислород существует в форме озона, который прикрывает всё, что ниже него, от ультрафиолетового излучения космоса, но над ним (то есть выше 32 км) защиты нет.

Прекрасное место для поиска живых организмов, не так ли? Да, уверен биолог Дэвид Смит из Университета штата Вашингтон (США), там можно найти микробов едва ли не из всех доменов.

Г-н Смит занят в проекте Космического центра им. Кеннеди «Микроорганизмы в стратосфере» (Microorganisms in the Stratosphere, MIST), который направлен на перепись жизни на высоте нескольких тысяч метров над Землёй. С помощью высотных метеошаров и проб, взятых обсерваторией на вулкане Бачелор (штат Орегон), исследователи собираются прояснить, где же проходит граница биосферы.

Сообщения о том, что микроорганизмы способны выживать на высотах вплоть до 77 км, поступают с 1930-х годов, но г-на Смита не удовлетворяет степень достоверности старых данных. Возможно, микробы оказались занесены на большую высоту самим научным оборудованием. «В статьях тех лет не говорится ничего о стерилизации», — подчёркивает специалист.

Некоторые исследователи предполагали, что обнаруженные формы жизни были занесены из космоса, но г-н Смит уверен в их земном происхождении. Большинство из них — бактериальные споры, то есть исключительно стойкие организмы с защитной оболочкой, которая способна перенести и низкую температуру, и сухость, и высокий уровень радиации. Скорее всего, их туда забрасывают пыльные бури и ураганы, после чего они разлетаются по всему миру. Спускаясь и находя подходящие условия, споры оживают.

Информация о том, кто и как живёт в стратосфере, прольёт свет на способность организмов выживать в чудовищно сложных условиях на других планетах, и прежде всего на Марсе. Интересно будет взглянуть и на то, какие изменения и генетические мутации могут испытывать микробы на большой высоте, особенно по ту сторону озонового слоя.

Семинар Дэвида Смита по означенной теме:

 Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Через 2,8 млрд лет умирающее Солнце  набухнет и превратится в красного гиганта, который опалит нашу планету уничтожив на ней всю жизнь. Примерно за миллиард лет до этого на Земле останутся только одноклеточные  организмы, дрейфующие в изолированных соленых горячих водных источниках.

Последние жители нашей планеты (изображение Jjguisado/Flickr/Getty)Это конечно мрачная перспектива, ожидающая нашу планету, но она дает надежду для тех, кто ищет внеземную жизнь. Модель, предсказывающая эти карманы жизни в будущей Земле и намекающая, что обитающая жизнь вокруг других планет  может быть более разнообразной, чем считалось ранее,  дает новую надежду в поисках жизни в самых неожиданных местах.

Используя то, что мы знаем о Земле и Солнце, учитывая увеличение размеров нашего светила и превращение его в красного гиганта, исследователи из Великобритании рассчитали сроки для различных этапов жизни на нашей планете.

Ранее уже публиковалось исследование, моделирующее этот сценарий жизни на Земле, но Джек О’Мэлли-Джеймс из университета Сент-Эндрюс из Великобритании и его коллеги рассмотрели возможность того, что жизнь обитающая в различных экстремальных местах планеты способна просуществовать намного дольше, чем говорилось в предыдущих исследованиях.

Существует множество звезд находящихся на разных этапах эволюции подобных нашему Солнцу, поэтому ученые смотрели на то, как долго может процветать простая и сложная жизнь вокруг звезд различного размера.

О'Мэлли-Джеймс  говорит  - "Обитаемость это не столько набор атрибутов планеты, но еще что-то, что имеет срок своего существования".

Исследователи смоделировали повешение температуры на поверхности Земли на различных широтах, а так же учли долгосрочные изменения в параметрах орбиты планеты. Их модель показывает, что по мере старения Солнца происходит нагрев Земли, и как в связи с этим будут исчезать растения, животные, рыбы, беспозвоночные и остальные живые организмы. Испарятся океаны, и остановится тектоника литосферны плит. Последним пристанищем живых микроорганизмов останутся бассейны горячего рассола расположенные на высоких широтах, закрытых пещерах или глубоко под землей. Микробы, обитающие в этих бассейнах, могут править Землей еще в течение миллиардов лет, прежде чем иссякнут и эти источники.

Применяя эту модель обитаемости к различным звездным системам на разных этапах эволюции можно сказать, что жизнь на планете будет одноклеточной в течение первых 3х миллиардов лет и в конце жизни звезды. Это показывает, что наибольшей вероятностью найти жизнь на других планетах будет нахождение одноклеточных организмов.

“Тем не менее, любое доказательство жизни за пределами нашей планеты было бы большим достижением” говорит О'Мэлли-Джеймс. Сейчас он работает над тем, чтобы определить, какие химические признаки микробной жизни будут на Земле в далекой будущем и сможем ли мы обнаружить подобные знаки на других планетах, которые, в настоящее время считаются безжизненными. “Вместо того, чтобы планета была мертвой – она может находится ближе к концу своего обитаемого цикла”  говорит он.

Эван Монаган из Открытого университета в Милтон Кейнс, Великобритании, считает, что нам следует думать о жизни на планете, как цикл - от простых до сложных и, возможно, обратно к простым. Это поможет в охоте за внеземной жизнью, говорит он. "Если жизнь существует во многих местах, мы должны определить в каком диапазоне могут существовать многоклеточные”.

Источник: NewScientist

Анализ первых образцов воды антарктического реликтового озера Восток показал, что они практически не содержат микроорганизмов, а значит, верхние слои воды в этом озере могут быть стерильны, сообщил Сергей Булат, заведующий группой криоастробиологии Лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики.

Российским ученым в феврале 2012 года после многих лет буровых работ впервые удалось проникнуть в озеро Восток, которое в течение миллионов лет было изолировано от внешнего мира четырехкилометровой толщей льда.

Ученые надеются обнаружить в образцах реликтовые организмы, которые смогли адаптироваться к жизни в условиях вечной тьмы подледного озера.

В феврале бурение было остановлено, ученые в декабре 2012 года планируют вернуться, чтобы "выбурить" свежезамерзшую озерную воду. Однако часть озерной воды замерзла на буровом снаряде, ее ученые изучили уже сейчас.

Булат представил первые "очень предварительные" результаты анализа на конференции в Стокгольме, сообщает издание Nature News.

Российские ученые подсчитали количество микроорганизмов, оказавшихся в образцах воды, а также провели их генетический анализ. Количество микробов в озерной воде оказалось меньше 10 на миллилитр. Примерно такое количество микроорганизмов могло попасть в образцы уже в лаборатории.

При этом три из четырех типов микробов, обнаруженных в ходе генетического анализа, попали в воду из использованного при бурении силиконового масла, а четвертый оказался неизвестным, но, скорее всего, также связан с этим веществом.

Булат рассчитывает получить чистые образцы из замерзшей в скважине озерной воды, однако они попадут в Петербург не раньше мая 2013 года, когда в город вернется антарктическая экспедиция.

Ученый подчеркивает, что хотя микробы могут не оказаться в верхних слоях воды озера, они могут быть обнаружены в донных отложениях.

Ранее Булат заявлял, что в толще воды озера Восток могут обитать только абсолютно новые, не известные современной науке живые организмы, которые способны существовать при сверхвысокой концентрации кислорода.

Источник: РИАНОВОСТИ

Ученые выяснили, что под морским дном находится целый подземный океан, населенный микроорганизмами. По предварительным данным, его максимальная глубина равняется пяти километрам. Международная группа ученых, вооружившись естественной лабораторей CORK, приступила к изучению этой загадочной и весьма древней биосферы.

Недавно международная группа ученых сделала доклад о первых экспериментах с использованием глубоководных технологий, необходимых для долгосрочных научных наблюдений за жизнью микроорганизмов под морским дном. Эти работы проходили под руководством специалистов из University of Miami Rosenstiel School of Marine & Atmospheric Science. Впервые была произведена попытка изучить жизнедеятельность бактерий в их естественном местообитании, без извлечения их на поверхность. И, судя по всему, она прошла достаточно успешно.

Те, кто считает, что жизни в океане не может быть ниже его дна, глубоко заблуждается. Исследования последнего десятилетия показали, что в недрах океанической коры, которая, как мы помним, состоит из осадочных пород, лежащих на базальтовой платформе, существуют весьма загадочные экосистемы, состоящие из различных микроорганизмов. Еще в 2005 году группа ученых из британского Университета Кардиффа под руководством Джона Паркеса выяснила, что под поверхностью дна морей и океанов существует целая биосфера.

Океанологи взяли образцы осадочных пород из разных мест Атлантики, которые располагались на 800 метров ниже океанического дна. Каково же было их удивление, когда в них обнаружились миллионы разнообразных бактерий. Причем создавалось такое ощущение, что время для них остановилось — возраст пород был оценен в 3,8 миллиарда лет, а жившие в каменных лабиринтах микроорганизмы ничем не отличались от тех, которых находили окаменевшими в данных осадках.

Но это еще не все. Исследовав биохимический состав некоторых бактериальных клеток, ученые выяснили, что их возраст тоже не маленький — он исчислялся тысячами лет. И это притом, что аналогичная бактерия, обитающая на морском дне, прожила бы от силы сутки! Получается, что жить под дном океана весьма полезно для здоровья.

Еще тогда авторы исследования предположили, что бактериальная биосфера, расположенная под морским дном, очень велика и по численности особей, ее составляющих, превосходит все подобные биосферы морской воды и суши. Но вскоре биологов ожидал еще один сюрприз. Через два года та же группа Паркеса обнаружила микроорганизмы в породе, расположенной на глубине 1626 метров под дном океана. Эти микроорганизмы обитали в весьма экстремальных условиях — под высоким давлением (несколько тысяч атмосфер) и при температуре, превышающей 100° по Цельсию. То есть, практически в кипятке.

Проведя ДНК-анализ, учёные выяснили, что данные бактерии-экстремалы принадлежат к хорошо известным родам Thermococcus и Pyrococcus, представители которых обитают и на поверхности Земли в горячих источниках. Представители первого рода обычно получают энергию, окисляя сероводород, а второго — разлагая метан. То есть пищи им на глубинах вполне хватало — эти два газа достаточно широко распространены в нижних слоях земной коры.

Проанализировав результаты своих исследований, Паркес и его коллеги пришли к выводу, что, по всей видимости, бактериальная биосфера может опускаться вниз на пять километров от морского дна. Однако это сразу же наводит на мысль о том, что примерно на такую же глубину могут опускаться и океанические воды, ведь без них бактерии просто не смогут выжить. Получается, что под морским дном существует целый океан, глубина которого может достигать пяти километров.

Конечно, этот "подземный" океан вовсе не похож на тот, который описал известный писатель Жюль Верн в романе "Путешествие к центру Земли". Судя по всему, он не является цельным бассейном, заполненным водой, а представляет собой систему узких ходов и резервуаров, заполненных морской водой. Однако ее количество в этом субокеане весьма велико — по расчетам гидрологов, объем воды, текущей под морским дном составляет 110-190 млн. км³. Это, конечно же, меньше, чем в "наддонной" части Мирового океана (1338 млн км³), но все-таки куда больше, чем весь запас пресных вод нашей планеты (100- 150 млн. км³).

Сейчас ученые пытаются разработать методики изучения этого таинственного океана, находящегося под морским дном и его обитателей. Как показывает опыт, обычное бурение здесь мало чего даст, поскольку в скважину, как бы не пытались ее герметизировать, все равно просачивается вода, находящаяся выше морского дна, которая убивает микроорганизмы (ее химический состав несколько отличается от подземной) и затрудняет точный химический анализ. Куда лучшие результаты дало применение технологии CORK (комплект модернизированного оборудования, предупреждающего циркуляцию), которые позволяют уплотнить подповерхностную скважину и спокойно наблюдать за природным гидрогеологическим состоянием и микробной экосистемой внутри земной коры.

Эти устройства представляют собой не что иное, как мини лабораторию, оснащенную всеми возможными датчиками. Данная лаборатория загружается в скважину так, как пробка загоняется в бутылку. В результате проникновения жидкости внутрь пробуренного отверстия, так и вытекание из него не происходит.

Ученые из международной группы как раз и использовали станции CORK. Поэтому, во время их работы ни миллилитра воды океана не попало в отверстие скважины и вымывание природной системы, а также изменения среды обитания бактерий удалось избежать. В результате естественные лаборатории, подобные той, что использовалась в экспериментах, позволили ученым исследовать гидрогеологию, геохимию и микробиологию океанической коры.

Первые результаты говорят о том, что океан, расположенный под морским дном, населен бактериями, которые используют в качестве источников энергии несколько десятков неорганических соединений, таких как метан, сероводород, SO₂, и т. п. А вот фотосинтезирующих микроорганизмов среди них, похоже, совсем нет. Что и неудивительно — где же им добыть достаточное количество света на такой большой глубине.

В связи с этим предложения некоторых ученых, например, Гари Шафера из Копенгагенского университета, о том, чтобы, в качестве меры борьбы с глобальным потеплением, закачивать "избыточный" углекислый газ под дно океана, придется существенно пересмотреть. Ведь если среди жителей подземного океана нет фотосинтетиков, значит это вещество там никто не сможет утилизировать (SO₂ нужен лишь фотосинтезирующим организмам, для других он или бесполезен, или даже опасен).

Если же огромные количество углекислоты раствориться в водах подземного океана, то, не исключено, что произойдет их закисление, что может вызвать гибель всей уникальной бактериальной биосферы. А это, в свою очередь, может отозваться как на обитателях Мирового океана, так и суши — предполагается, что именно данные отважные крошки утилизируют большую часть метана и сероводорода, которые рвутся из недр Земли на ее поверхность. Если они погибнут, то некому будет спасти обитателей поверхности от этих весьма ядовитых газов.

Сейчас же ученые хотят еще более подробно изучить океан, существующий под морским дном. И хотя по предварительным данным, на то, что бы составить о нем хотя бы поверхностное впечатление, потребуется несколько десятков лет как минимум. Однако исследователи не унывают — ведь теперь у них на вооружении есть замечательные естественные лаборатории. Правда, пока они помогут разгадать все секреты поверхностного слоя этого подземного резервуара морской воды. Однако, не исключено, что в ближайшем времени появятся автоматические станции, способные работать и на больших глубинах.

Источник: Pravda.ru

Группа исследователей под руководством Эдварда Бельбруно из Принстонского университета (США) провела моделирование механизма так называемого слабого переноса медленно летящими метеоритами (порождёнными столкновениями Земли с астероидами) живых микроорганизмов к другим планетным системам. В противовес большинству ранних работ новые результаты выглядят весьма обнадёживающе. Более того, сам факт такого переноса — литопанспермии — в рамках предложенной модели является почти безальтернативным.

Напомним, нынешней весной японские исследователи высоко оценили шансы земных пород, вырванных из нашей планеты попаданием астероида более полусотни миллионов лет назад, долететь до ближайшей «суперземли». Правда, они рассматривали лишь такие метеориты и обломки, которые двигались со скоростями более 10 км/с.

Напротив, авторы рассматриваемой работы изучали возможность переноса тел между планетарными системами при минимально возможных энергиях; при этом скорость обломков, образовавшихся в результате столкновений, не превышает 0,1 км/с. Это значит, что они движутся по параболическим орбитам, а время перемещения составляет миллионы лет. Зато вероятность осуществления такого переноса существенно подросла.Схема слабого переноса действует лишь при малых расстояниях между звёздами, поэтому после распада скопления, в котором возникло Солнце, она почти нереализуема. (Здесь и ниже иллюстрации Edward Belbruno et al.)

Наибольший интерес в этом сценарии, по мнению исследователей, представляют первые сотни миллионов лет после формирования планет. Дело в том, что образование звёзд (и планетных систем) происходит внутри относительно плотных открытых звёздных скоплений, где в сфере не более парсека в диаметре одновременно находятся от 100 до 1 000 молодых звёзд, что весьма актуализирует захват обломков планет одной из таких звёзд другим светилом.

Через сотни миллионов лет после начала звездообразования открытые скопления постепенно рассеиваются. У скопления, в котором возникло Солнце, на это ушло около 700 млн лет. Однако до этого в планетных системах скопления может произойти всякое. К примеру, нечто вроде поздней тяжёлой бомбардировки (ПТБ), которая затронула Землю (и систему в целом) 3,8–4,0 млрд лет назад. Согласно ряду предположений, она началась уже после первичного формирования жизни на нашей планете.

По подсчётам авторов работы, вероятность переноса материала нашей планетной системы, попавшего в космос в ходе ПТБ, в соседнюю по скоплению составляет порядка 100 трлн — 30 квдрлн событий (для обломков тяжелее 10 кг). Из них примерно 200 млрд имели земное происхождение. Увы, не вполне ясно то, как много из них несли на себе первых представителей земной жизни. Впрочем, с учётом многочисленности обломков, какое-то их количество, несомненно, могло быть «заселено» (если, конечно, к тому моменту жизнь уже была).

По мнению исследователей, на протяжении примерно 400 млн лет существовало своего рода «окно возможностей», когда условия для литопанспермии были особенно благоприятныСамо собой, остаётся открытым вопрос о том, могут ли организмы, оказавшиеся на/в небольших обломках, выжить. Учёные подчёркивают, что именно поэтому посчитали минимальную массу обломка, равной 10 кг. Ссылаясь на исследование 2009 года, в котором они консультировали астробиологов, авторы отмечают, что, согласно моделированию, на обломке диаметром в три сантиметра несколько организмов сохранят жизнеспособность в течение 12 млн лет. А для объектов диаметром в 2,76 м потенциальное время дрейфа простейших может достигать 500 млн лет. В любом случае у объектов от 90 см в диаметре и их «пассажиров» в запасе были десятки миллионов лет, что вполне хватало для переноса первых протобактерий в другую звёздную систему. (Разумеется, чтобы процветать там, им нужны подходящие условия.)

Первые свидетельства наличия воды на Земле датируются 290 млн лет после образования Солнечной системы. Можно предположить, что сходные условия характерны и для многих планет звёзд того открытого звёздного скопления, в котором образовалось Солнце. Следовательно, подытоживают астрономы, при условии раннего зарождения жизни обмен первыми организмами между Солнцем и его соседями мог произойти примерно 300 млн раз за первые 700 млн лет.

Любопытно, что у этого процесса есть и другая сторона. Если предположить, что процессы типа поздней тяжёлой бомбардировки имели место и у соседей Солнца, причём у таких, которые уже имели свои планеты с первичной жизнью, то сходное количество случаев переноса могло иметь место и в обратном направлении.

Соответствующее исследование опубликовано в журнале Astrobiology, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Ученые из японского Агентства науки и технологии по изучению недр океана обнаружили живые микроорганизмы в слое грунта, возраст которого составляет 460 тысяч лет. Исследуемый слой грунта залегал на глубине 200 метров от поверхности морского дна.

Пробы грунта были взяты в ходе экспедиции 2006 года на глубине 1,2 тысячи метров в районе префектуры Аомори, сообщает РИА Новости со ссылкой на японские СМИ.

При анализе грунта исследователи установили, что на один кубический сантиметр грунта приходится 10 миллионов микроорганизмов, из которых многие еще не известны науке.

Поместив микроорганизмы на питательную среду, ученые зафиксировали у них процесс деления клетки. Они отмечают, что процесс питания у древних микроорганизмов проходит в сотни тысяч раз медленнее, чем, например, у кишечной палочки.

«Мы не ожидали, что 80% микроорганизмов окажутся живыми, и были потрясены. Возможно, это открытие может стать вкладом в изучение происхождения гидрата метана и природного газа, к возникновению которых, как считается, имеют отношение микроорганизмы», - сказал агентству Киодо один из руководителей проекта Юки Мороно.

Источник:  infox.ru

На дне впадин в окрестностях Багамских островов, кои принято называть голубыми дырами, обнаружена богатая микробная жизнь.

Сбор планктона и бактериальных матов (фото Tamara Thomsen)Многие из этих организмов неизвестны науке. По-видимому, они питаются соединениями серы, которые токсичны для большинства других форм жизни. Это известие должно обрадовать тех, кто мечтает о жизни, скрывающейся в темнейших океанах под ледяной коркой спутника Юпитера Европы и спутника Сатурна Энцелада.

Голубые дыры сформировались на суше и только потом заполнились водой. Самая глубокая из них — дыра Дина на Багамских островах (202 м). Большинство — примерно вполовину мельче.

В последние ледниковые периоды уровень моря порой опускался на 122 м ниже сегодняшнего. Дожди пробивали пещеры в прибрежных известняковых скалах. Многие из них рухнули и наполнились солёной водой. В их тёмных глубинах мало кислорода и почти нет света. Над голубой дырой временами образуется «шапка» из менее плотной пресной воды, которая практически не смешивается с солёной.

Всё это означает, что голубые дыры существуют почти изолированно от основных источников пищи и всего остального разнообразия морской жизни. Несмотря на это, в негостеприимной глубине найдена богатая экосистема, в том числе креветки, водные клещи, рачки и др. Морской биолог Том Илифф из Техасского университета A&M (США) потратил тридцать лет на ныряние в поисках ответа на вопрос, чем же питаются эти животные. Оказалось, что в основании пищевой цепи находятся микроорганизмы.

Вместе с аспирантом Бреттом Гонсалесом он измерил температуру, солёность, кислотность, а также уровень кислорода и сероводорода в трёх впадинах. Кроме того, исследователи подняли с глубин и изучили в лаборатории образцы бактериальных матов. В одной из голубых дыр он покрывал все стены и был толщиной в 2,5 см, то есть можно было отковырнуть пальцем.

Генетический анализ, проведенный Дженн Макалади из Университета штата Пенсильвания (США), показал, что наряду с неизвестными науке видами там живут и более привычные микроорганизмы, несмотря на отсутствие света и необходимость питаться сероводородом.

Большинство бактерий обитают у галоклина — относительно тонкого слоя, где пресная вода смешивается с солёной. По словам астробиолога Кевина Хэнда, замруководителя НАСА по исследованию Солнечной системы, не принимавшего участия в данной работе, подобные условия можно найти под поверхностью Европы — в тех местах, где на трещины во льду попадает богатый серой материал извержений вулканов другого спутника Юпитера — Ио.

Результаты исследования опубликованы в журнале Hydrobiologia.

Источник:  КОМПЬЛЕНТА

Первооткрыватели "внеземных" бактерий, использующих мышьяк вместо фосфора для строительства молекул ДНК, опровергли свои собственные выводы, попытавшись вырастить колонию таких микробов при полном отсутствии фосфора в питательной среде, говорится в двух статьях, опубликованных в журнале Science.

В 2010 году группа биологов под руководством Роузмари Редфилд (Rosemary Redfield) из университета Британской Колумбии в Ванкувере (Канада) изучала колонии микробов на дне калифорнийского озера Моно, воды которого отличается высоким содержанием щелочей и солей, в том числе высокой концентрацией солей мышьяка. Здесь ученые обнаружили уникальный микроорганизм GFAJ-1, клетки которого содержали высокую долю мышьяка (As) и крайне низкую - фосфора (P), одного из шести "элементов жизни". Исследователи заключили, что данная бактерия использует атомы мышьяка в качестве замены фосфора, что считалось немыслимым ранее.

Многие ученые крайне скептически отнеслись к открытию "мышьяковой жизни", что побудило ее первооткрывателей проверить первоначальные выводы. Редфилд и ее коллеги провели два новых эксперимента, тщательно изучив химический состав клеток GFAJ-1 и проследив за темпами роста бактерии в питательном растворе с высоким содержанием мышьяка и полным отсутствием фосфора.

Оказалось, что ДНК бактерий содержала лишь микроскопические следы мышьяка, и ни один из атомов As не был присоединен к молекуле ДНК при помощи прочной ковалентной связи. Это означает, что мышьяк не играл существенной роли в работе генетических механизмов клетки.

Кроме того, повышение концентрации мышьяка в питательной среде, где обитали клетки, никак не влияло на темпы размножения бацилл. С другой стороны, уменьшение доли фосфора в растворе крайне негативно сказывалось на здоровье колонии - рост постепенно приостанавливался и бактерии начинали медленно погибать.

Ученые изучили химический состав продуктов метаболизма бактерии. Это помогло им понять, что все молекулы белков, сахаров и других органических веществ с включениями в виде атомов мышьяка появились в ходе реакций, не связанных с обменом веществ в клетке бактерии.

Как отмечают ученые, данные новых опытов позволяют утверждать, что GFAJ-1 обладает крайне высокой устойчивостью к мышьяку, но при этом ее жизненные процессы ничем не отличаются от метаболизма нормальных бактерий. Таким образом, авторы гипотезы "мышьяковой жизни" были вынуждены опровергнуть свое сенсационное открытие двухлетней давности.

Фосфор в форме фосфатов (солей фосфорной кислоты) образует основу нитей молекул ДНК и РНК, а также входит в состав "топлива" для живых организмов - аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

Мышьяк находится точно под фосфором в таблице Менделеева и очень похож на него по своим физико-химическим свойствам. Именно это сходство обуславливает его токсичность - организм не может отличить мышьяк от фосфора и "пропускает" его в процессы обмена веществ.