Микробы глубоко под морским дном выживают за счет побочных продуктов радиоактивного процесса
Исследователи из Высшей школы океанографии Университета Род-Айленда и их коллеги установили, что многочисленные микробы, обитающие в древних осадках под морским дном, существуют в основном за счёт химических веществ, образующихся при естественном облучении молекул воды. Учёные обнаружили, что образование этих веществ значительно усиливается минералами в морских отложениях.
В отличие от традиционного представления о том, что жизнь в осадках поддерживается продуктами фотосинтеза, экосистема, основанная на радиолизе воды, начинается всего в нескольких метрах под морским дном на большей части открытого океана. Этот мир, питаемый радиацией, является одной из самых объёмных экосистем на Земле. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
"Эта работа даёт важную новую перспективу на доступность ресурсов, которые сообщества подповерхностных микробов могут использовать для поддержания своего существования. Это фундаментально для понимания жизни на Земле и для оценки обитаемости других планетных тел, таких как Марс", — сказала Жюстин Соваж, ведущий автор исследования.
Процесс, лежащий в основе выводов учёных, — радиолиз воды, то есть расщепление молекул воды на водород и окислители в результате воздействия естественной радиации. Образующиеся молекулы становятся основным источником пищи и энергии для микробов в осадках. "Морской осадок фактически усиливает производство этих пригодных к использованию химических веществ", — отметил соавтор работы Стивен Д'Ондт.
Открытия стали результатом серии лабораторных экспериментов, в ходе которых сравнивали производство водорода в облучённых образцах влажного осадка, морской и дистиллированной воды. Осадок усиливал результат до 30 раз. Полученные данные имеют значительные последствия.
"Если вы можете поддерживать жизнь в подповерхностных морских отложениях и других подповерхностных средах за счёт естественного радиоактивного расщепления воды, то, возможно, вы можете поддерживать жизнь таким же образом и в других мирах", — сказал Д'Ондт. Исследование также имеет значение для ядерной отрасли, в частности, для хранения радиоактивных отходов. Следующие шаги команды — изучить эффект радиолитического производства водорода в других средах на Земле и за её пределами, включая Марс.