Жизнь в «непригодной» зоне: «кабельные бактерии» обнаружены глубоко в морских осадках — и привлекли экзобиологов

В глубоких анаэробных слоях донных осадков шведского Колё-фьорда исследователи впервые зафиксировали высокую активность и биологическое разнообразие так называемых «кабельных бактерий» из рода Candidatus Electrothrix. Это открытие существенно расширяет границы наших представлений о том, где именно может существовать жизнь, и дает важные подсказки для развития экзобиологии.

Особенности кабельных бактерий

Кабельные бактерии представляют собой нитчатые организмы, способные окислять сульфиды, передавая электроны на значительные — по микробиологическим меркам — расстояния, достигающие нескольких сантиметров. Ранее научное сообщество полагало, что среда обитания этих микроорганизмов строго ограничена верхними слоями морских осадков (от одного миллиметра до десяти сантиметров), где они обеспечивают свой метаболизм путем связывания процесса окисления сульфида с восстановлением кислорода или нитратов.

Детали исследования

В рамках научной работы ученые изучили глубокие вертикальные профили донных отложений на четырех станциях, расположенных в акваториях Швеции и Финляндии (включая бухту Кристинеберг и Колё-фьорд). Для определения присутствия и уровня метаболической активности бактерий применялись методы метатранскриптомного анализа, включая профилирование рибосомальной РНК (rRNA) и изучение экспрессии генов, а также проводился геохимический анализ поровых вод.

Иллюстрация: Nano Banana

Активность в глубинных горизонтах

Удивительным результатом стало обнаружение в Колё-фьорде зоны максимальной концентрации и активности бактерий на глубинах, превышающих 20 сантиметров. Этот горизонт отличается повышенной экспрессией генов, отвечающих за окисление сульфидов и восстановление нитратов. Ученые также зафиксировали здесь наличие значительных концентраций сульфида и выраженный пик содержания нитратов.

Значение для науки и экзобиологии

Филогенетический анализ выявил широкое разнообразие Candidatus Electrothrix, включая виды, ранее не описанные наукой. Тот факт, что активность бактерий совпадает с локальным пиком нитратов в полностью анаэробной среде, указывает на возможность специфического метаболического пути, поддерживающего жизнь в таких условиях.

Эти результаты опровергают устоявшиеся догмы об ограниченности ареала кабельных бактерий поверхностными слоями осадков. Обнаружение активной жизни в столь глубоких анаэробных горизонтах не только пересматривает экологические ниши на Земле, но и предлагает новые модели для поиска биологических сигнатур в экстремальных условиях на других планетах.