Жизнь в условиях отсутствия кислорода: ключ к пониманию истоков живых организмов на Земле
Ученые, изучая глубоководные соленые озера на дне Червоного моря, обнаружили, что экстремофильные бактерии способны получать энергию без участия кислорода, при этом оставляя следы металлов в осадочных породах. Это открытие проливает свет на возможные способы существования первых форм жизни на нашей планете до появления кислорода и фотосинтеза. Метагеномный анализ выявил бактерии, окисляющие марганец — вероятный источник энергии до Великого кислородного события, произошедшего примерно 2,4–2,2 миллиарда лет назад.
Исследования проводились в северной части Червоного моря, где на глубинах около 1770 метров расположен активный соленый бассейн, а в 1400 метрах — древний бассейн. Эти среды характеризуются отсутствием кислорода, высокой соленостью и полной темнотой. Осадочные породы здесь содержат значительное количество тяжелых металлов — марганца, железа, молибдена и меди, концентрация которых в некоторых участках превышает обычный уровень морского дна в 100 раз.
Выводы исследования
Метагеномный анализ показал наличие бактерий рода Nitrospira, способных окислять марганец. Хемотрофный метаболизм, основанный на окислении железа и марганца, возможно, обеспечивал энергию для ранних форм жизни на Земле. Итоги работы были опубликованы в журнале AGU Advances в 2026 году под руководством Моргана Чакраборті. Бактерии и археи, обнаруженные в ходе экспедиции, оставляют уникальные геохимические отпечатки в осадках, сохраняющиеся на протяжении миллионов лет.
В рамках экспедиции были проанализированы образцы не только из активного бассейна, но и с обычного морского дна, а также с покинутых структур с минеральными кольцами. Эти данные открывают новые горизонты для понимания эволюции жизни в условиях, кардинально отличающихся от современных.
Изучение экстримофильных микроорганизмов, существующих без кислорода, помогает лучше понять, каким образом могла зародиться жизнь на ранней Земле. Эти знания важны не только для раскрытия истории нашей планеты, но и для поиска жизни в экстремальных условиях на других планетах и спутниках. Открытие подчеркивает роль глубоководных экосистем как естественных лабораторий, где происходили фундаментальные эволюционные процессы миллиарды лет назад.
В то время как исследование бактерий Червоного моря раскрывает тайны жизни без кислорода, аналогичные открытия происходят и на других планетах. Например, миссия Персеверанс на Марсе выявила три периода взаимодействия воды с горными породами, что может дать ключ к пониманию условий, способствующих возникновению жизни в экстремальных средах. Эти параллели подчеркивают важность изучения различных экосистем для расширения наших знаний о возможностях существования жизни в космосе.