Следы древней жизни хранят минеральные воды Ессентуков

По оценкам учёных, примерно пятая часть всей биомассы нашей планеты — это организмы, живущие в «подземной биосфере». Они населяют осадочные и магматические породы, водоносные горизонты и нефтяные пласты.

Эти микроорганизмы защищены от быстро меняющихся условий на поверхности земли. Поэтому они эволюционируют медленно, и их организация может напоминать те, что существовали миллионы и даже миллиарды лет назад.

Микробиологи ФИЦ Биотехнологии РАН совместно с геологами МГУ изучили микроорганизмы минеральных вод «Ессентуки», которые добывают из скважин на глубине около 1 км. В самом глубоком водоносном горизонте преобладали бактерии, которые по способу питания похожи на «Луку» — «прародителя» всех современных живых микроорганизмов. Он существовал более 3,4 миллиарда лет назад!

Благодаря сложным геологическим и гидрохимическим факторам в подземном месторождении минеральных вод сохранились условия, которые можно считать современной моделью древних экосистем Земли.

Учёные описали своё открытие в статье, опубликованной в журнале «mBio».

К Ессентукскому месторождению относятся несколько водоносных горизонтов, которые по древности не уступают динозаврам.

Однако полученные образцы могут стать «окном» в гораздо более далёкое прошлое нашей планеты!

Сообщества микроорганизмов подземной биосферы живут без света, к ним практически не поступает кислород и питательные вещества с поверхности, а движение воды происходит медленно. В основном они используют растворённые в воде минеральные вещества и газы, а также минералы из окружающих пород. В результате подземные обитатели эволюционируют исключительно медленно, изменяясь под давлением внешних факторов.

Исследователи обнаружили, что микробные сообщества водоносных горизонтов, из которых добывается вода «Ессентуки», похожи на самых ранних обитателей Земли.

Получается, что учёные нашли первый пример экосистемы, где преобладает микроорганизм, подобный «Луке». В глубоком верхнеюрском горизонте благодаря медленному водообмену, повышенной температуре и высокой концентрации углекислого газа созданы специфические условия, благоприятные для развития таких микроорганизмов.

То есть, это современная экосистема, в которой благодаря сочетанию нескольких факторов создались условия, аналогичные самому раннему этапу развития биосферы Земли.

Продолжая изучение подземных сообществ, мы можем узнать больше не только об эволюции отдельных микроорганизмов, но и понять, как менялся состав биосферы по мере изменения условий в течение геологической истории Земли, до появления высших организмов.