Огромная биосфера под земной корой. Что о ней известно?

 Впервые археи были обнаружены в экстремальных местах обитания — горячих вулканических источниках. 

Глубокая биосфера

Она находится на приличном расстоянии под поверхностью Земли, и открывается перед нами медленно. Исследователи, занимающиеся изучением этого мира, иногда называют её «глубокой» биосферой, а иногда «тёмной». Последнее, конечно, звучит зловеще и может даже напугать, но там действительно нет света, поэтому всё корректно. Исследованием этого подземного царства уже около десяти лет занимается «Обсерватория глубинного углерода» (Deep Carbon Observatory) — международное сообщество из более чем тысячи ученых.

Не так давно эта организация выпустила пресс-релиз, посвящённый окончанию работы проекта, который изначально был рассчитан именно на 10 лет. И этот документ показывает, насколько поразительна глубокая биосфера. Учёные добывали образцы жизненных форм в шахтах и скважинах на глубине до 5 километров под поверхностью Земли и до 2.5 километров под морским дном. Получив сотни проб, он смоделировали размер и структуру глубокой биосферы. И она получилась гигантской.

По оценкам DCO, здесь, возможно, от 2 до 2.3 миллиардов кубических километров живых организмов, что почти в два раза больше объема океанов Земли. Однако самым поразительным является даже не размер этого мира. Этот эпитет нужно применить к биологическому разнообразию, благодаря которому учёные, участвующие в проекте, называют его подземными Галапагосами и сравнивают с тропическими лесами Амазонки.

Речь, конечно же, идёт не о невиданных фантастических существах и сказочных чудовищах. Глубокая биосфера состоит по большей части из бактерий и других одноклеточных организмов, которые называются археями. Это миллионы разных типов, большинство из которых человечество не видело ранее. Мы пока понятия не имеем, что они собой представляют. Однако их колоссальное разнообразие позволяет исследователям предполагать, что до 70% бактерий и архей Земли, возможно, обитают в глубокой биосфере.

Если подумать, это чистой воды безумие — по некоторым оценкам, по состоянию на 2016 год на Земле существовало около 1 триллиона видов микробов, и 99% из них ещё не изучены. И что же получается теперь — этот триллион всего лишь 30% от того, что есть на Земле? А остальные под нами? В связи с этой потрясающей воображение возможностью некоторые ученые стали называть эту микробную биомассу «тёмной материей» — по аналогии с той, чьё наличие предполагается в космосе. Мы знаем, что она есть, но не имеем понятия, что это такое и по каким законам существует.

Как и зачем изучать её?

Обитатели глубокой биосферы радикально отличаются от тех существ, что живут на поверхности. Они выживают без солнечного света, выдерживают огромное давление и чрезвычайно высокую температуру под океанами и глубоко внутри Земли. Продолжительность жизни некоторых из них, по всей видимости, следует измерять в геологическом временном масштабе времени. Это значит, что циклы их размножения и роста связаны со сменой эпох, а не минут или дней. Жизненную энергию они получают из других материалов. Возможно, что многие из этих микробов способны питаться исключительно камнями.

Все это говорит о том, что глубокая биосфера — это мир крайностей. Хочется надеяться, что, используя передовые технологии бурения, сделав более точными и доступными методы секвенирования ДНК, учёные смогут изучить её. Это позволило бы лучше понять нашу планету и порождённое ею биоразнообразие. Возможно, это даст ответы и на давно стоящие перед наукой вопросы. Где зародилась жизнь? В каком направлении двигалась? Сверху вниз или снизу вверх? Как то, что внизу, взаимодействует с тем, что на поверхности?

«Обсерватория глубинного углерода» наглядно продемонстрировала, что мы ещё далеки от понимания пределов существования жизни на планете. Чем глубже мы забираемся, чем более экстремальные условия исследуем, всё равно продолжаем находить что-то живое и прекрасно себя чувствующее. Если мы с трудом представляем то, что есть у нас, что может ждать человека на других планетах?