Прихована екосистема під вулканом Антарктиди

В Антарктиді, під поверхнею одного з найекстремальніших вулканів на Землі — Еребусом — вчені виявили прихований світ, сповнений життя. У підземних крижаних печерах, що сформувалися завдяки вулканічному теплу, дослідники знайшли унікальні мікробні спільноти, які можуть допомогти зрозуміти, як життя існує в екстремальних умовах, зокрема на інших планетах.

Вулкан Еребус, розташований на острові Росса, є найпівденнішим діючим вулканом на Землі. Його висота сягає 3794 метрів, а в кратері постійно знаходиться лавове озеро — рідкісне явище для вулканів. Крім того, завдяки постійним викидам тепла, під товщею льоду утворюється мережа печер, стіни яких вкриті інеєм і дивовижними кристалічними структурами. Температури всередині можуть досягати +25°C, що є разючим контрастом до суворих -73°C на поверхні.

Нещодавнє дослідження виявило, що в цих печерах процвітає життя. Зразки, зібрані з різних точок системи, містять бактерії та гриби, які не лише виживають у повній темряві, а й активно розвиваються. Аналіз ДНК показав, що багато з цих організмів не мають близьких аналогів серед відомих видів, а деякі їхні генетичні послідовності взагалі не ідентифіковані. Це вказує на ймовірне існування нових, досі невідомих науці мікроорганізмів.

Оскільки сонячне світло не проникає до печер, традиційні механізми фотосинтезу тут не працюють. Замість цього мікроби використовують хемосинтез — процес, за якого енергія отримується не від сонячного випромінювання, а від хімічних реакцій. Основними джерелами енергії є гази, що виділяються вулканом, зокрема водень (H₂) і чадний газ (CO).

У 2015 році вчені з’ясували, що мікроби в печерах Еребуса застосовують той самий механізм фіксації вуглецю, що і фотосинтезуючі рослини, але без світла. Дослідження також показало, що серед цих організмів практично відсутні представники архей — групи мікробів, які зазвичай зустрічаються в екстремальних середовищах, таких як глибоководні гідротермальні джерела. Це може означати, що екосистема Еребуса розвивалася ізольовано протягом тривалого часу.

Особливо цікавим є те, що такий механізм виживання може бути схожий на потенційні біологічні процеси поза Землею. Наприклад, крижані супутники Юпітера і Сатурна — Європа та Енцелад — мають підлідні океани, де вулканічна активність може забезпечувати умови для хемосинтетичного життя. Дослідження екосистеми Еребуса допоможе зрозуміти, як мікроорганізми можуть існувати в подібних середовищах.

Відкриття також має значення для земної біології та медицини. Умови, в яких виживають ці мікроби, є унікальними, а це означає, що вони можуть виробляти нові, досі невідомі біохімічні сполуки. Такі речовини потенційно можуть знайти застосування у фармакології, наприклад, у створенні нових антибіотиків або біотехнологічних матеріалів.

Попереду ще багато роботи. Вчені планують розширити дослідження та провести глибший аналіз мікробного життя в печерах Еребуса. Використання новітніх технологій, зокрема секвенування ДНК та ізотопного аналізу, допоможе розкрити еволюційні зв’язки цих організмів та їхню роль у глобальних біогеохімічних процесах.

Відкриття екосистеми під вулканом Еребус демонструє, наскільки адаптивним може бути життя навіть у найсуворіших умовах. Це не лише розширює наше розуміння біологічного різноманіття Землі, а й підсилює надії на виявлення життя за межами нашої планети.