Жиры раскрывают секреты жизни в экстремальных условиях глубоководья

Исследователи обнаружили микробную жизнь в двух недавно открытых грязевых вулканах с экстремально высоким pH ~12. Это один из самых высоких известных показателей pH в экосистемах. Результаты опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.

Команда под руководством Палаша Кумавата из Университета Бремена использовала анализ липидных биомаркеров для изучения стратегий выживания микробов в этой суровой среде. В условиях низкой биомассы и малого количества живых клеток обнаружение ДНК может быть неэффективным, однако исследователям удалось детектировать жиры (липиды).

С помощью этих биомаркеров удалось получить представление о стратегиях выживания микробов, метаболизирующих метан и сульфаты. Микробные сообщества в этой среде получают энергию из минералов горных пород и газов (CO₂, H₂) для производства, например, метана — важного парникового газа. Эти процессы изначально протекают независимо от океана над ними.

Липиды также дают ключ к пониманию возраста микроорганизмов:

• Интактные клеточные биомолекулы указывают на живые или недавно погибшие сообщества.
• Неинтактные молекулы являются геомолекулами, то есть представляют собой ископаемые сообщества прошлого.

Сочетание изотопного анализа и липидных биомаркеров показывает, что в этой негостеприимной среде обитают и обитали в прошлом несколько микробных сообществ.

Значение открытия:

• Подтверждено существование жизни в условиях экстремально высокого pH и низкой концентрации органического углерода.
• Впервые прямо подтверждено присутствие метан-продуцирующих микроорганизмов в такой системе.
• Исследование даёт представление о среде, где, возможно, могла зародиться первобытная жизнь.

Образцы для исследования были получены из керна осадка, собранного научно-исследовательским судном Sonne в 2022 году во время экспедиции SO 292/2 в районе Марианского фордарка.