< Шестигранник на Меркурии: край кратера Сервантес

Найдены первые многоклеточные представители глубинной биосферы

В пробах из глубоких скважин в рудниках Южной Африки ученые обнаружили многоклеточных животных. Это оказались представители нематод — червей, обладающих широчайшим спектром адаптаций. В подземной биосфере, существующей на глубине до 1,7 км (а более вероятно, и большей), они приспособились к жизни в анаэробных условиях с высоким содержанием сульфидов при температуре 31–46°C и при высоких давлениях.

---

Елена Наймарк

Условия жизни в глубоких слоях осадочного чехла далеки от идеальных с точки зрения поверхностного жителя: температура от 100 до 60°C, высокие давления, отсутствие кислорода или следовые его количества. Тем не менее бактериальная жизнь в этих условиях неожиданно оказалась весьма богатой: ее составляют гетеротрофные и автотрофные бактерии, в основном метаногены, археи и эубактерии. Общая биомасса глубинных бактерий составляет 2/3 всей земной биомассы, разнообразие их не меньше, чем поверхностных микроорганизмов.

Жизнь на планете Земля исключительно разнообразна, живые существа могут приспосабливаться к широчайшему спектру земных условий, в том числе и к самым экстремальным. Глубоководные желобы с колоссальными давлениями, черные курильщики с перегретой водой, антарктические льды и атмосферные облака, озёра кислоты и соды... Открытие глубинных биосфер, тех, что существуют на глубинах больше 500 метров под земной поверхностью, лишь подтвердило всемогущество живых организмов.

Исследования глубинной жизни стартовало совсем недавно, два десятка лет назад, поэтому очевидно, что эта область должна приподнести множество открытий. Так, ученые из лабораторий Норвегии (Бергенский университет), Бельгии (Гентский университет), ЮАР (Университет Фри-Стейт), Нидерландов (Университет в Вагенингене) работали на материале из глубоких шахт Южной Африки. Они брали пробы трещинной воды в скважинах на нижних уровнях шахт. Эти пробы содержали не только микроорганизмы, но и, как это ни удивительно, многоклеточных животных. Инфернальными рекордсменами среди животных оказались нематоды.

На сегодняшний день известно не слишком много эукариот, приспособившихся к глубоким подповерхностным слоям. Из скважин Южной Каролины с глубины 200 м описаны водоросли, грибы, амебы и жгутиконосцы; также скважинный материал из Швеции подтвердил способность грибов существовать в слоях на глубине 200–450 м. Но многоклеточных животных в глубинных биосферах пока не находили.

Ученые анализировали 6 скважин: в сумме было исследовано 22 пробы трещинной воды и 18 проб грунта в камерах вокруг скважин. Глубины взятия проб варьировали от 500 м до 3,6 км. В трех скважинах из шести были обнаружены нематоды, принадлежащие 3–4 видам. Живые экземпляры нематод подняли с глубин 0,9, 1,3 и 1,7 км, а в пробах с глубины 3,6 км выделили нематодную ДНК. В грунте шахтных камер, где располагались скважины, были найдены совсем другие нематоды, а в шахтных водах вообще нематод не обнаружили. Этот факт, вместе с тщательностью сбора материала, убедил ученых, что нематоды из проб трещинной воды — коренные жители глубин. Плотность нематод в трещинных водах, по подсчетам ученых, мизерная — один экземпляр на 15 кубометров воды.

Один из четырех видов ранее не был известен науке, ученые назвали его Halicephalobus mephisto — по имени знаменитого фаустовского Мефистофеля, повелителя подземного царства. До господства подобно мефистофельскому новой нематоде, конечно, далеко, но благополучно существовать и успешно питаться и размножаться она способна. Размножается новый вид бесполо. Кстати, другой вид, Plectus aquatilis, также размножался партеногенетически. Видно, в условиях низкой плотности жизни этот способ размножения наиболее эффективный.

Питаются нематоды бактериальными нарастаниями. Биомасса бактерий в отличие от самих нематод достаточно высока, так что пищи червям хватает. Интересно, что при культивировании нематод ученые предлагали им в качестве пищи E. coli и микрофлору из проб воды. На чистой E. coli нематоды росли очень плохо, голодали, судя по содержимому их кишечника. Ученые предположили, что они приспособлены к особой диете, основанной на бактериях из «родных» глубин.

Эти подземные животные приспособились к анаэробной (вернее, низкокислородной, так как кислород в мизерных количествах там всё же присутствует) жизни, сравнительно высоким температурам — 31–46°C и высочайшему давлению. Так что не только одноклеточная, но и многоклеточная организация жизни в принципе умеет приспосабливаться к экстремальным земным условиям.

Ссылка: http://elementy.ru

---