Международная команда ученых во главе с астробиологом Тетьяной Милоевич из Венского университета, Австрия, выявила микроорганизмы, которые способны питаться метеоритами, содержащими железо.
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Справедливо предположить, что жизнь никогда не сформировалась бы на нашей планете, если бы не щедрая волна метеоритов. Считается, что они являются источником редких элементов, таких как фосфор, а также более сложных органических соединений.
В связи с этим международная команда исследователей задалась вопросом, могли ли какие-то организмы развить талант к использованию этих довольно специфических смесей минералов.
Термин для организмов, которые могут использовать минералы в качестве источника энергии, — хемолитотроф. Ранее было известно, что некоторые бактерии, такие как Leptospirillum ferrooxidans и Acidithiobacillus ferrooxidans, окисляют железо в метеоритах.
Ученые решили найти микроб, для которого метеориты являются питательным «гарниром». Их выбор пал на микроб Metallosphaera sedula — он уже был известен склонностью к употреблению минералов. Ранее исследователи продемонстрировали его способность удалять сульфид железа из угля.
Для того, чтобы понять, будет ли любящий металл микроб «есть» метеорит, ученым нужна была соответствующая «пища». Они выбрали метеорит Northwest Africa 1172 (NWA 1172) весом 120 килограммов. Он был обнаружен в 2000 году.
Фото: (nature.com)
Ученые исследовали физиологию и взаимодействие с поверхностью металлов микроорганизмов Metallosphaera sedula. Клетки микроорганизмов стремительно колонизировали вещество метеорита, намного быстрее, по сравнению с минералами земного происхождения.
«Питание веществом метеорита приносит больше пользы этому древнему микроорганизму, чем „диета“ на земных источниках минералов. Метеорит NWA 1172 представляет собой полиметаллический материал, который содержит в следовых количествах значительно большее число различных металлов, интенсифицирующих метаболическую активность и рост микробов. Более того, пористость материала метеорита NWA 1172 также может свидетельствовать о невероятно высокой скорости роста микробов M. sedula», — сказала Милоевич.
Ученые исследовали пути метаболизма неорганических составляющих вещества метеорита в клетке этого микроорганизма и проанализировали окислительно-восстановительные процессы, протекающие с участием железа. Они изучили поверхность, на которой происходит взаимодействие микробов с материалом метеорита, с пространственным разрешением порядка нескольких нанометров. Согласно исследователям, эти находки представляют собой важный шаг на пути к более глубокому пониманию биогеохимии метеоритов.
Фото: ультраструктурный анализ M. sedula, выращенного на NWA 1172. Изображение клетки M. sedula и соответствующего извлеченного элемента — углерод ©, кислород (O), азот (N), медь (Cu), сера (S), калий (K), хлор (Cl), железо (Fe), алюминий (Al), фосфор (P), кобальт (Co), кремний (Si) и уран (U) (nature.com)
Химический и микроскопический анализ «остатков банкета» предоставил ученым данные, которые можно использовать в будущем, чтобы обнаружить, был ли метеорит — или другие космические камни, «пережеван» голодным хемолитотрофом.
Ранее геологи Аризонского университета обнаружили оплавленные и слаборадиоактивные кусочки породы, образовавшиеся 35 млн лет назад при падении крупного метеорита в Атлантический океан.