Биология

Микроорганизмам для жизни потребовалось меньше энергии, чем считалось

NASA

Международная группа исследователей обнаружила, что микроорганизмы в донных отложениях могут выживать, используя для выживания меньшее количество энергии, чем считалось ранее. Статья ученых опубликована в журнале Science Advances.

Авторы работы использовали данные о состоянии морского дна, чтобы построить модель биосферы под ним, которая включала ключевые формы жизни и биогеохимические процессы. Объединив данные о распределении органического углерода и микроорганизмов, обитающих под морским дном, со скоростью биологических и химических реакций, исследователи смогли определить «энергопотребление» отдельных микробов — скорость, с которой эти клетки используют энергию.

Полученные результаты показывают, что микроорганизмы, обитающие под морским дном, выживают, используя гораздо меньше энергии, чем предполагалось ранее. Ранее ученые рассчитали минимум энергии, необходимый для существования микробной жизни, однако в новой работе это значение оказалось меньше. Так, исследователи подсчитали, что одной микробной клетке для поддержания жизни требуется 2,23×10−18 ватт. Для сравнения, человек в среднем потребляет 100 ватт.

Полученные результаты могли бы послужить основой для будущих исследований того, где, когда и как возникла жизнь на ранней Земле и где она теоретически может возникнуть в Солнечной системе. Согласно исследователям, раз живым организмам, пусть и одноклеточным, требуется так мало энергии для существования, значит, появиться они могли раньше всех остальных — в условиях, когда пищи было немного, а окружающая среда была не самой благоприятной.

Это исследование также проливает свет на то, как на микробы влияют химические процессы, происходящие под морским дном. В то время как кислород обеспечивает микробы наибольшим количеством энергии, он находится в дефиците — присутствует менее чем в 3% отложений. Однако аноксичные отложения распространены гораздо сильнее и часто содержат микроорганизмы, которые получают энергию за счет выработки метана — мощного парникового газа. Несмотря на то что они практически неактивны, микробы, содержащиеся в морских отложениях Земли, настолько многочисленны и выживают в течение таких необычайно долгих периодов времени, что играют важную роль в круговоротах углерода и пищевых цепочках. Они даже могут влиять на динамику концентрации CO2 в атмосфере Земли в течение тысяч и миллионов лет.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.