Изучение скрытого изобилия жизни

В двух милях под поверхностью Саргассова моря находится впадина в земной коре, заполненная осадками и, как полагают ученые, кишащая жизнью — экзотической, микроскопической и, вероятно, никогда ранее не виданной человеческим глазом.

Это место, называемое бассейном Норт-Понд, по мнению исследователей из Гарварда и других учреждений, может стать окном в обширный мир подземной микроскопической жизни, простирающийся на километры ниже поверхности Земли и который, согласно приблизительным оценкам, может соперничать с жизнью на поверхности как по разнообразию, так и по общей массе. Доцент кафедры организменной и эволюционной биологии Питер Гиргис сотрудничает с коллегами по всему миру в новом проекте по изучению этой подповерхностной жизни. Если оценки ее обилия близки к реальности, ее понимание не только значительно расширит научные знания, но и углубит представления о круговороте химических веществ, питательных элементов и воды между Землей, атмосферой и океаном.

"Меня восхищает то, что мы делаем, — сказал Гиргис. — Это убедительная история о том, как мало мы знаем о биосфере Земли".

Океанское дно бассейна Норт-Понд, в отличие от большей части морского дна, покрыто осадками, которые, по-видимому, насыщены кислородом на всю глубину. Это означает, что там, вероятно, обитает уникальное микробное сообщество, использующее органический материал в осадках иными способами, чем анаэробные микробы. "Аэробные микробы очень метаболически активны и могут делать то, что не могут анаэробные", — пояснил Гиргис.

Работа в бассейне Норт-Понд начнется в 2010 году. План включает бурение трех скважин на сотни метров в осадки бассейна и установку длинных цепочек приборов для отбора проб на разных интервалах под морским дном. Приборы будут закреплены заглушками, содержащими оборудование и батареи для автономной работы. К месту будут ежегодно наведываться в течение двух лет, а затем оставят его работать самостоятельно еще на три года до завершения пятилетнего проекта.

Гиргис и его коллеги сталкиваются с огромными логистическими проблемами при работе на морском дне и под ним. Единственный способ по-настоящему понять условия там — создавать приборы, предназначенные для проведения измерений на месте. Гиргис и научный сотрудник Скотт Ванкель, называющие себя "частью биологами, частью инженерами", создали миниатюрный масс-спектрометр, который помещается в титановый корпус диаметром 8 дюймов и длиной 3 фута. Ключевой задачей было разработать способ отбора и анализа проб без нарушения целостности прибора. Они создали мембранный вход, который позволяет газам проникать в вакуумную камеру для анализа. Этот инструмент был успешно протестирован на гидротермальных источниках в Тихом океане.

"В этой лаборатории я хочу решить некоторые технические проблемы глубоководных исследований, разрабатывая инструменты и системы, которые позволяют нам проводить измерения, которые мы не могли делать раньше, — сказал Гиргис. — У нас две цели. Первая — выполнить наши научные задачи на этом участке в Атлантике; вторая — разработать технологии, чтобы поделиться ими с более широким научным сообществом для углубления понимания глубокой подповерхностной биосферы".