Учёные находят жизнь в подводных карстовых воронках Великих озёр

Исследуя затопленные карстовые воронки в Великих озёрах у побережья северного Мичигана, учёные обнаружили неожиданные формы жизни, аналогичные тем, что встречаются в самых экстремальных средах Земли.

Просачивающаяся в озеро Гурон грунтовая вода растворяет древнее морское дно, создавая солёную подводную среду, в которой процветают ковры примитивных пурпурных микробов — родственников бактерий из глубоководных гидротермальных источников и замёрзших антарктических озёр.

Древняя экосистема

Обнажённое известняковое ложе на дне озера (карстовая форма рельефа) когда-то было дном Силурийского моря, покрывавшего 300 миллионов лет назад территорию будущей Северной Америки. Воронки заполнены древней грунтовой водой, богатой солями и растворённой серой. Возраст этой воды может составлять от десятков до сотен тысяч лет.

Неожиданное открытие

Об этой экосистеме в Национальном морском заповеднике «Тандер-Бей» (озеро Гурон) научное сообщество узнало в 2001 году, когда археологи искали затонувшие корабли. Камеры на подводном роботе зафиксировали обширные пурпурные «ковры» на дне более мелких воронок, куда проникает свет. В более глубокой и тёмной воде были найдены белые микробные маты, похожие на те, что окружают глубоководные «чёрные курильщики».

Свойства бактерий

Исследования показали, что эти одноклеточные микробы объединяются в нити, формирующие маты. Они способны к фотосинтезу как в пресной, так и в богатой серой воде, что характерно для условий тусклых и богатых серой мелководных морей миллиарды лет назад. Бактерии также могут использовать серу для метаболизма — примитивная способность, которую большинство микроорганизмов утратило, научившись использовать кислород.

Генетическая загадка

Секвенирование генома дало неожиданный результат. Ближайшим генетическим родственником оказалась редкая бактерия Phormidium autumnale, обнаруженная на дне антарктического озера. Это указывает на то, что подобные бактерии когда-то были распространены повсеместно, а теперь сохранились лишь в изолированных, негостеприимных водоёмах — таких, каким был мир до появления растений.

Значение открытия

«Мы рассматриваем это как взгляд в древний мир», — говорит эколог Бопайа Бидданда. Учёные подчёркивают, что эта экосистема, находящаяся всего на глубине около 21 метра (70 футов), является примером того, как могла выглядеть ранняя Земля.

Летом исследователи планируют вернуться, чтобы точнее определить возраст источника воды и изучить, сколько подобных карстовых экосистем может существовать в известняковых отложениях нижних Великих озёр.