By Наша планета сповнена життя навіть на глибині півтора кілометра під поверхнею. Науковці вже давно дійшли висновку, що ця спільнота організмів, яка населяє планетарні підземелля, такі як глибокі водоносні шари чи гарячі геотермальні басейни, не надто змінилася впродовж мільйонів років. Та найновіші дослідження показують, що еволюційні зміни, які відбуваються в цих популяціях, можуть іноді бути досить динамічними, а видовий склад екосистем здатен змінитися за кілька днів замість століть — цьому сприяє геологічна активність, наприклад раптове тріскання скель унаслідок їхнього стискання і розширення — пише Джоан Томпсон у журналі Scientific American.
Бактерії й віруси, що живуть під поверхнею планети, захищені від таких екологічних впливів, як сонячне випромінювання, удари метеоритів чи погодні катаклізми. Маючи обмежений доступ до сонячного світла й поживних речовин, вони ростуть і розвиваються дуже повільно. Юран Чжан зі Стенфордського університету, яка вивчає екологію копалин, вирішила використати мікроорганізми як позначки під час дослідження потоку підземних вод між природними геотермальними резервуарами. Оскільки такі резервуари зазвичай ізольовані одні від одних, вона збагнула, що ДНК організмів, які живуть в окремих резервуарах, дала б змогу легко визначити, з якого саме резервуара походить ця проба води. “Завдяки попереднім дослідженням у нас був доступ до таких проб. І це виправдало себе”, — розповідає Чжан.
Для потреб дослідження, результати якого були опубліковані в Proceedings of the National Academy of Sciences USA, група Чжан проаналізувала воду з трьох свердловин, зроблених до геотермальних шарів. Учені брали проби раз на тиждень упродовж 10 місяців і визначали ДНК організмів, які містились у воді, щоб побачити, звідки вони походять. Спочатку здавалося, що видовий склад кожної такої маленької екосистеми є незмінним. Однак, на подив дослідників, ті генетичні “підписи” раптово змінилися, коли в одному місці скеля несподівано тріснула й у ній виникла мережа щілин. Дослідники вирішили, що такі раптові геологічні процеси призводять до відкривання чи закривання мікроскопічних комунікаційних каналів поміж геотермальними резервуарами, уможливлюючи швидке переміщення мікроорганізмів між ними. “Ми відкрили новий механізм, від якого може залежати видовий склад підземної мікробної спільноти. Він є не лише новим, але й дуже швидким”, — підкреслює співавторка досліджень Ен Дікес, мікробіологиня зі Стенфорду.
Геомікробіолог Алексіс Темпельтон з Університету Колорадо оцінює це відкриття як дуже цікаве: “Зараз є не так багато досліджень, завдяки яким ми могли б краще пізнати, як вода рухається між підповерхневими екосистемами і як її мандрівки впливають на ту глибинну мікробіологію”. Своєю чергою Дікес підкреслює, що такі дослідження могли б допомогти вченим точно визначити умови магазинування в скелях небезпечних матеріалів, як-от радіоактивні відходи чи вуглекислий газ. Ба більше, вони могли б знадобитися для пошуків позаземного життя, оскільки супутники, які містять воду, як-от Європа, що кружляє навколо Юпітера, можуть приховувати глибоко під поверхнею водяні резервуари, схожі на земні. “Такі дослідження показують, що геологія і біологія дуже тісно переплітаються”, — каже Темпельтон.
