4334
У Червоному морі дослідники виявили згаслий глибоководний розсольний басейн, осади якого зберегли сліди мікроорганізмів, здатних існувати без кисню. Знахідка цікава не лише для морської біології: вона допомагає краще зрозуміти, як могли працювати найдавніші енергетичні системи живих організмів до того, як атмосфера Землі наситилася киснем.
Йдеться про западину Hume у північній частині Червоного моря. Самого концентрованого розсолу в ній уже немає, але на дні залишилися характерні осадові шари й яскраво забарвлені мікробні зони, дуже схожі на ті, що сьогодні формуються навколо активних соляних басейнів.
Матеріал для дослідження збирали під час експедицій 2020–2023 років за допомогою судна OceanXplorer і підводного апарата Mariner XL Argus. Команда обстежила п’ять глибоководних басейнів, але ключовими стали два об’єкти: активний NEOM у затоці Акаба на глибині близько 1770 метрів і згаслий Hume на глибині близько 1370 метрів.
У Hume дослідники знайшли осади з кальцій-карбонатними скелетами дрібних багатоклітинних організмів і сліди мікробних спільнот, які існували тут орієнтовно від 16 до 2 тисяч років тому. Особливий інтерес викликали бактерії типу Myxococcota, представники роду Nitrospira та групи Candidatus Brocadiae.
Частина цих мікроорганізмів здатна отримувати енергію без використання кисню, окиснюючи сполуки марганцю та заліза. Саме такі механізми могли бути дуже важливими на ранній Землі, коли кисню в океанах і атмосфері було набагато менше, ніж сьогодні.
Щоб з’ясувати, які метаболічні шляхи справді працювали в цих екосистемах, команда застосувала метагеноміку та метатранскриптоміку. Перший підхід показує, які гени присутні в мікробній спільноті, а другий — які з них активно працюють у конкретний момент.
Результати дозволили припустити, що подібні безкисневі мікробні системи могли бути дуже давнім способом виробництва енергії ще до Великої кисневої події приблизно 2,4–2,1 мільярда років тому.
Ще одна цікава особливість — незвично високі концентрації металів у донних відкладах. У деяких ділянках вміст марганцю, заліза, молібдену та міді перевищував фонові значення більш ніж у сто разів.
Дослідники вважають, що мікроби могли брати участь у концентруванні цих елементів. Якщо це підтвердиться, подібні екосистеми допоможуть краще зрозуміти природні механізми накопичення металів у морських басейнах.
Такі знання мають не лише фундаментальне, а й прикладне значення, адже частина цих металів потрібна для акумуляторів, електроніки та технологій чистої енергетики.
Ще десять років тому глибоководні розсольні басейни нерідко називали «чорними басейнами смерті» й вважали майже повністю мертвими зонами. Нові роботи показують, що навіть у таких екстремальних умовах можуть існувати складні мікробні спільноти, а їхня біохімія може зберігати підказки про ранню історію життя на Землі.
