Геология

Японские геологи проанализировали керны магматических пород протерозойского возраста с помощью нового подхода и обнаружили глинистые минералы, заселенные микроорганизмами. В дальнейшем теми же методами можно исследовать марсианские породы схожего возраста.

Жизнь на нашей планете удивительно универсальна и разнообразна. Микробные сообщества находили в ее стратосфере, на высоте более 30 километров, где холодно, сухо и сильное излучение. Не так давно Naked Science рассказывал, как астробиологи отыскали небольшую экосистему в скале пустыни Атакама — самого сухого места на земле, где свидетельства древней жизни обнаруживали на глубине более четырех метров.

Это далеко не предел: в целом граница обитаемости на суше проходит около трех километров. Подземная биосфера, по оценкам 2019 года, содержит до четверти глобальной микробной биомассы. Метаболизм столь глубинных микроорганизмов крайне медленный и сопоставим с обменом веществ во льдах и вечной мерзлоте — такой скорости хватает только для выживания. Благодаря этому временные рамки обитания микробов и археев в разломах земной коры растягиваются до десятков и даже сотен миллионов лет и потенциально не ограничены, если геологические процессы позволяют.

На этот раз геологи из Японии, Германии и Южной Африки проверили заселенность пород возрастом два миллиарда лет. Изученные керны извлекли из Земли в рамках бурения Бушвелдского комплекса, одного из крупнейших месторождений платины. По проекту Международной программы континентального научного бурения (ICDP) специалисты добираются под основание геологического тела, на глубину в два с половиной километра.

Исследуемый образец керна длиной 30 сантиметров извлекли с глубины чуть больше 15 метров в начале мая 2024 года. Он состоял из норита — магматической горной породы. Геологи очистили образец, затем вскрыли его ударами стерилизованного молотка, а с фрагментов получили срезы, которые анализировали с помощью инфракрасной спектроскопии, флуоресцентной и сканирующей электронной микроскопии. Результаты исследования опубликованы в журнале Microbial Ecology.

Спектроскопия срезов толщиной в три миллиметра помогла выявить присутствие микробных клеток в минералах. Ранее подобные исследования проводили на более тонких срезах — по словам ученых, новый подход позволяет избежать внешнего загрязнения образцов. Окрашивание микробных ДНК показало, что жилы с глинистыми минералами были заселены местными микроорганизмами.

Иными словами, порода, образовавшаяся два миллиарда лет в результате протерозойского извержения, законсервировала в глинистых трещинах бактериальную жизнь. Подобные исследования также помогают лучше понять условия возможной жизни в марсианских породах аналогичного возраста.

«Хотя марсианские породы обычно старше (от двух до трех миллиардов лет), марсоход NASA Perseverance должен привезти породы схожего возраста с теми, которые мы использовали в этом исследовании. Обнаружение микробной жизни в образцах с Земли, полученных два миллиарда лет назад, и возможность точно подтвердить их подлинность заставляют меня радоваться тому, что мы сможем теперь найти в образцах с Марса», — поделился автор исследования, профессор факультета наук о Земле и планетах в Токийском университете (Япония) Йохи Судзуки.