Найден источник энергии, питающий микробы в глубине земли
В своей новой работе ученые из Китая показали, что в глубинах земной коры существуют микробы, которые получают энергию от химических реакций, запускаемых движением и разломами пород.
Долгое время считалось, что глубокие подземные слои лишены условий для жизни: там нет света и почти отсутствует органическое вещество. Однако в последние годы стало ясно, что на километровой глубине скрывается обширная и активная биосфера, в которой обитают разнообразные микроорганизмы. Эти формы жизни получают энергию, которая возникает при взаимодействии воды с минералами, а в качестве основного источника «топлива» используют водород. Безусловно, их жизнедеятельность не может протекать без окислителей (на поверхности земли окислителем является кислород), однако какие вещества выполняют эту роль в глубине нашей планеты до сих пор оставалось загадкой.
Чтобы разобраться в этом, команда под руководством профессора Хунпина Хэ и профессора Цзянси Чжу из Гуанчжоусского института геохимии смоделировала процессы, происходящие при тектонических разломах. Оказалось, что при разрушении горных пород образуются свободные радикалы, которые способны разлагать молекулы воды. В результате выделяется водород, а также мощные окислители, в том числе, пероксид водорода. Эти вещества создают в зонах трещин особый химический градиент, который затем взаимодействует с железом, которое присутствует в породах и грунтовых водах, переводя его из двухвалентной формы (Fe²⁺) в трехвалентную (Fe³⁺) и обратно в зависимости от условий среды.
Оказалось, что при таких процессах количество водорода в местах обитания микробов может быть в сто тысяч раз выше, чем при других известных реакциях, таких как серпентинизация или радиолиз. Это обеспечивает мощный энергетический поток, который поддерживает цикл окисления и восстановления железа. В свою очередь, этот цикл влияет на геохимические процессы, связанные с углеродом, азотом и серой, а вместе с тем — и на устойчивое существование микробных сообществ в глубинах Земли.
Авторы отмечают, что это открытие не только меняет понимание источников энергии для подземной жизни, но и расширяет существующие представления о возможных формах существования на других планетах. Если аналогичные разломы и химические процессы происходят на планетах, похожих на Землю, они могут создавать благоприятные условия для появления и развития жизни, даже при полном отсутствии солнечного света и кислорода.
Тем временем геофизики выяснили, что Камчатка сдвинулась на 2 метра после землетрясения: узнайте, как это возможно.
