[ предыдущая статья ] [ следующая статья ] [ содержание ] [ "Санкт-Петербургские Ведомости" ] [ поиск ] Санкт-Петербургские Ведомости No 131(1556), 11 июля 1997

Жизнь на Земле из... параллельного пространства?
Оказывается, иные бактерии живут дольше нас. И намного.

Еще в 1926 году американские ученые Бастин и Гри, исследуя нефтяные скважины, обнаружили на глубине нескольких сот метров живые бактерии. Обитая на такой колоссальной глубине, эти бактерии использовали различные компоненты нефти в качестве пищи, а энергию получали, восстанавливая окисленные соединения серы. Ученым тогда никто не поверил.

Все считали, что бактерии в пробы попали уже на поверхности. В дальнейшем результаты Бастина и Гри неоднократно воспроизводились другими исследователями, но каждый раз тех поднимали на смех. Мыслимо ли существование живых организмов на такой глубине, где и температура высокая, и кислорода нет, да и с питательными веществами проблемы?!

Привет из преисподней!

И только в 1987 году было окончательно установлено: бактерии способны жить в экстремальных условиях под землей на глубине до трех километров! Самое поразительное в том, что на этой глубине температура должна достигать 75о С (на континентальных платформах при движении вглубь температура повышается на 20о С с каждым километром). Но совсем недавно океанологи обнаружили бактерий в жерле действующих подводных вулканов, где температура достигала 110о С, то есть превышала точку кипения воды. Более того, исследователи полагают, что эти термоустойчивые бактерии могут выдерживать кратковременное нагревание и до 140о С! Все это означает, что живые бактерии способны достигать глубины четырех-пяти километров, то есть жить, по нашим представлениям, в преисподней.

Может создаться впечатление, что бактерии живут только в каких-то отдельных точках земной коры. Конечно, их количество сильно меняется от места к месту, но они вездесущи. Так, в одном грамме грунта их количество варьируется от нескольких десятков особей до десятков миллионов, причем плотность заселения ими толщи подводных платформ намного выше. Это и понятно _ сверху постоянно просачивается вода, в которой растворены питательные компоненты. Джон Паркс, известный микробиолог, считает, что для роста и размножения бактерий кроме воды нужны такие химические элементы, как углерод, азот, фосфор и различные металлы. Необходимо также, чтобы в отложениях грунта и породах, в которых проживают микроорганизмы, были небольшие поры, пустоты, лакуны, то есть жизненное пространство.

Однако ученые недавно обнаружили бактерий в слоях твердого базальта и даже в толще монолитного гранита. Откуда в этом случае бактерии добывают энергию и питание?

Режим тотальной экономии Оказывается, они умудряются использовать реакцию содержащих железо минералов с водой, которая медленно просачивается внутрь каменной твердыни, в результате чего получается необходимый им в качестве энергетического источника водород. Углерод же они, подобно растениям, получают из углекислого газа. Разве можно придумать какую-нибудь более экономичную экосистему? Доказано, что и другие подземные бактерии очень неприхотливы и используют самые простейшие химические реакции для получения энергии и питательных веществ, создавая почти все на пустом месте.

Но невероятное описание жизни подземных бактерий на этом не заканчивается. Ученые обнаружили, что подземные воды очень медленно просачиваются сквозь твердые породы. Более того, пути просачивания часто минерализуются и, таким образом, на больших глубинах бактерии могут оказаться оторванными от внешнего мира на десятки, сотни тысяч и даже миллионы лет. Запасы пищевых ресурсов в этом случае у них очень ограничены и, что самое главное, долгое время могут не пополняться. В такой ситуации жизнь под землей должна была бы непременно погибнуть. Но этого не происходит, и вот почему.

Подземные бактерии живут как бы в другом измерении. Все жизненные процессы у них резко заторможены. Например, окружающие нас обычные бактерии могут давать новое поколение в течение нескольких минут или часов. У подземных на это могут уходить столетия. Получается, что такое сиюминутное существо, как бактерия, живет дольше нас!

Если же совсем плохо с питанием, то подземные бактерии способны впадать "в спячку", практически полностью консервируя все свои жизненные процессы, и тогда могут существовать еще намного дольше. Живут они в отличие от наземных собратьев изолированно _ либо небольшими колониями, либо маленькими группами. Передвигаться под землей им очень тяжело, и сил на это требуется немало, что противоречит режиму тотальной экономии. Работу по распространению бактерий в толще пород выполняют землетрясения, вызывающие сдвиги пластов, и другие катаклизмы, приводящие в движение верхний слой земной коры.

Когда подземных бактерий вызволяли на свет божий, большинство из них не смогли перестроиться и только 1/10 из них была способна делиться и расти на фоне непривычного для них изобилия пищи, и совсем немногие (менее 1%) были способны размножаться с такой же скоростью, как и обычные бактерии. Вероятно, природа подземных жителей, на протяжении миллионов лет приспособленных к постоянным лишениям и трудностям, не позволяет им безболезненно войти в другой расточительный режим жизни.

К подземным бактериям, которых уже сегодня известно более 9 тысяч видов, очень большой интерес проявляют экологи, нефтяники и специалисты других профилей. Оказалось, что эти бактерии способны перерабатывать многие токсичные вещества, поглощать радиоактивные элементы, то есть выполнять большую, хотя и скрытую от глаз работу. Многие крупные нефте- и газодобывающие кампании направляют на исследование подземных бактерий колоссальные деньги, рассчитывая уже в ближайшее время получить немалые прибыли.

Космические путешественники Но есть еще один очень важный аспект этой проблемы, имеющий неоценимое значение для изучения эволюции жизни на Земле и возможно во Вселенной. Если на нашей родной планете есть целый подземный мир, в каком-то смысле автономный, живущий по своим законам в очень жестких условиях, то не исключено, что в глубинах других планет или спутников, на которых есть вода и "джентльменский набор" необходимых для жизни химических элементов и соединений (в Солнечной системе это в первую очередь соседний с нами Марс и спутники Юпитера Европа и Ганимед), также могут существовать подобные миры. Подземные бактерии могут жить при очень высоких температурах, и ученые уже объяснили, как им удается при этом не свариться. Не исключено, что у нас на Земле и во Вселенной могут существовать живые организмы, выдерживающие и более экстремальные условия.

Теперь уже кажутся вполне реальными гипотезы о возможности переноса живых организмов внутри метеоритов и других небесных странников от одной колыбели жизни к другой, то что называют панспермией. До настоящего времени основные ограничения были связаны с большой длительностью полета, в течение которого живое должно неминуемо погибнуть, с сильными перепадами температур (в том числе с разогревом во время прохода метеорита через слои атмосферы) и, наконец, с медленным разрушением генетического аппарата микроорганизмов радиоактивным излучением, исходящим от входящих в состав метеорита элементов.

Но исследование подземного живого мира показало некоторую относительность времени. Все живое мы измеряем, выбирая в качестве эталона собственную жизнь и жизнь окружающих нас существ. Теперь же мы видим, что даже на нашей планете в разных условиях одни и те же типы живых организмов (все-таки наземные и подземные бактерии имеют общее происхождение) могут жить в совершенно различных временных масштабах, когда продолжительность их жизни и интенсивность протекания жизненных процессов отличаются в десятки и сотни тысяч раз. При этом эти два мира постоянно взаимодействуют и состыкуются друг с другом, хотя, возможно, продукты жизнедеятельности поверхностных бактерий достигают подземных обитателей спустя многие и многие исторические эпохи, когда поверхностные бактерии уже превратились в окаменелости.

Совершенно очевидно, что любые катаклизмы, которые способны уничтожить большую часть живых существ на поверхности, почти не затронут подземных обитателей. Так что жизнь на Земле не сможет исчезнуть еще многие и многие сотни миллионов лет. Другой вопрос радует ли эта перспектива человека?

Александр ШПАКОВ,кандидат биологических наук