Микробы у гидротермальных источников Красного моря показывают взаимосвязь жизни и геологии
Исследование под руководством профессора Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) Александра Розадо выявило необычный микробный мир в гидротермальных полях Хатиба Монс в центральной части Красного моря. Работа представляет первый «геномно-разрешенный» анализ этих гидротермальных систем, дающий беспрецедентное представление как о типах присутствующих микробов, так и о метаболических функциях, которые их поддерживают.
Исследование опубликовано в журнале Environmental Microbiome.
Поля Хатиба Монс были впервые задокументированы в 2023 году совместной экспедицией KAUST–GEOMAR, обнаружившей низкотемпературные зоны выбросов и высокие насыпи оксида железа на глубинах от 778 до 1450 метров. Эти микробные железные насыпи представляют крупнейшую известную активную низкотемпературную систему вентиляции железо-оксигидроксидов в мире.
Новое исследование использовало геномно-разрешенную метагеномику для реконструкции более 300 микробных геномов с пяти участков вентиляции в комплексе Хатиба Монс, зафиксировав экосистему, не похожую ни на одно известное гидротермальное поле.
Исследователи идентифицировали 314 микробных геномов, представляющих как бактерии, так и археи, многие из которых ранее не были известны науке. Анализ выявил неожиданную экосистему, в которой доминируют микробы, способные к круговороту железа, серы, азота и углерода.
«Исключительность этого места заключается в преобладании метаболизмов, основанных на железе, что резко отличается от серных и метановых систем, характерных для большинства гидротермальных источников. Этот уникальный метаболический ландшафт делает вентиляционное поле Хатиба в Красном море естественной лабораторией для изучения жизни в экстремальных условиях», — сказал Розадо.
Микробы, обнаруженные в Хатиба Монс, осуществляют фундаментальные для земных систем биогеохимические процессы. Их способность окислять и восстанавливать железо, фиксировать углерод и метаболизировать серу и азот связывает микробную активность с химическими и минеральными циклами планеты.
Понимание этих метаболических сетей может быть полезно для биотехнологических применений, таких как извлечение металлов, генерация биоэнергии и восстановление окружающей среды. Изучение того, как микробы процветают в этой высокосолёной и высокотемпературной среде, даёт ключи к пониманию эволюции жизни на ранней Земле и её возможного существования в аналогичных условиях в других местах Солнечной системы.