Обитатели земных глубин. О самых странных существах на планете - Карен Ллойд

Глава 11. Что обитатели земных недр могут сделать для нас?

1 Liang R. et al. Predominance of anaerobic, spore-forming bacteria in metabolically active microbial communities from ancient Siberian permafrost. Appl. Environ. Microbiol. 85, e00560–19 (2019).

2 Sipes K. et al. Eight metagenome-assembled genomes provide evidence for microbial adaptation in 20,000– to 1,000,000-year-old Siberian permafrost. Appl. Environ. Microbiol. 87, e00972–21 (2021).

3 Waldrop M. P. et al. Molecular investigations into a globally important carbon pool: Permafrost-protected carbon in Alaskan soils. Glob. Change Biol. 16, 2543–54 (2010).

4 Mann P. J. et al. Evidence for key enzymatic controls on metabolism of Arctic River organic matter. Glob. Change Biol. 20, 1089–1100 (2014).

5 Panko B. World's largest carbon capture plant opens in Iceland. Smithsonian Magazine (2021).

6 Tyne R. L. et al. Rapid microbial methanogenesis during CO2 storage in hydrocarbon reservoirs. Nature. 600, 670–74 (2021).

7 Mitchell A. C. et al. Microbially enhanced carbon capture and storage by mineral-trapping and solubility-trapping. Environ. Sci. Technol. 44, 5270–76 (2010).

8 Cronan D. S. Manganese nodules // Encyclopedia of Ocean Sciences (ed. Cochran J. K. et al.), vol. 5. Academic Press, 2019.

9 International Seabed Authority. About ISA. https://www.isa.org.jm/about-isa/

10 Hein J. R. et al. Cobalt-rich ferromanganese crusts in the Pacific // Handbook of Marine Mineral Deposits (ed. Cronan D. S.). CRC Press, 1999.

11 Dopffel N. et al. Microbial side effects of underground hydrogen storage: Knowledge gaps, risks and opportunities for successful implementation. Int. J. Hydrog. Energy. 46, 8594–8606 (2021).

Заключение. Наше (возможное) будущее

1 Hand K. P. Alien Oceans: The Search for Life in the Depths of Space. Princeton University Press, 2020.

2 Hoffman P. F. et al. Snowball Earth climate dynamics and cryogenian geology-geobiology. Sci. Adv. 3, e1600983 (2017).

Примечания

1

Определение из Википедии мне кажется достаточно полным: “Термодинамика – это раздел физики, который описывает тепло, работу и температуру и их связь с энергией, энтропией и физическими свойствами вещества и излучения”. – Здесь и далее, если не указано иное, прим. автора.

2

Это исследование было частью продолжающегося международного проекта, над которым в 2019 году работали геолог Агостина Кьоди из Аргентины и Герхард Йессен из Чили. В последующие годы к работе подключились и другие люди.

3

Основное ограничение для существования живых клеток под землей – высокая температура, поскольку выше 120 градусов по Цельсию разрушаются биологические молекулы, из которых построена клетка. Температура растет по мере приближения к магме и в среднем доходит до значений, превышающих 120 градусов, на глубине 3,5–5 километров от поверхности. Ниже не может быть жизни в том виде, в каком мы ее знаем. – Прим. науч. ред.

4

На основании информации о землетрясении в США ученые из Китая могут узнать состав минералов в центре Земли, поскольку скорость и форма волн разные при прохождении через различные среды.

5

Это дождь, выпадающий на поверхность Земли и просачивающийся в ее глубины. – Прим. науч. ред.

6

Диоксид углерода широко известен как углекислый газ (СО2), а монооксид углерода – это угарный газ (СО). – Прим. науч. ред.

7

Главный автор работы Туллис Онстотт объяснил мне, что трудно понять, на каком именно уровне обитают эти микробы. Ученые спустились в золоторудную шахту на глубину 2,8 километра, где отобрали пробы жидкости из трещин в камнях, однако источник этих жидкостей должен находиться где-то гораздо глубже.

8

В честь героя романа Жюля Верна “Путешествие к центру Земли”. Интересно, что точная копия этого десульфорудиса, обнаруженного в африканской шахте, была выделена из глубинной термальной скважины в поселке Белый Яр Томской области. Специалисты по эволюции микроорганизмов до сих пор не могут разгадать загадку: как две абсолютно идентичные бактерии попали в столь удаленные уголки земного шара? – Прим. науч. ред.

9

Недавно был открыт удивительный метаболический путь, который может в корне изменить наше понимание процессов образования кислорода на Земле.

10

Это технический термин. Так называют остатки умерших организмов, осаждающиеся на дне океана.

11

На самом деле правильнее сказать “отложений”, поскольку в техническом смысле под “илом” подразумеваются частицы определенного размера. Однако в данном случае я использую слово “ил”, чтобы показать, что речь идет о всем нам хорошо знакомой вязкой материи.

12

Кадаверин и путресцин – это одни из главных составляющих трупного запаха. – Прим. науч. ред.

13

На самом деле пирит, кристаллический дисульфид железа, имеет сероватый оттенок, а черный цвет характерен для аморфного моносульфида железа, гидротроилита. Моносульфид железа образуется очень быстро, за счет активной реакции сероводорода с железом, а для его преобразования в пирит требуется время. – Прим. науч. ред.

14

В хорошем разрешении их можно увидеть в документальных фильмах Джеймса Кэмерона “Чужие из бездны” и “Вулканы в морских глубинах”.

15

Я могла бы написать целую книгу о том, как провезти сосуды Дьюара с жидким азотом через международные аэропорты, но она была бы очень скучной – с бесконечным ожиданием, множеством улыбок, попытками произвести хорошее впечатление. Тот факт, что наше оборудование одобрено Федеральным управлением гражданской авиации США, ничего не означал для служащих аэропорта Буэнос-Айреса, которые в ужасе смотрели на гигантское дымящееся устройство, изобретенное сумасшедшими учеными.

16

А еще я начала обдумывать, как обнародовать свой неудачный опыт в виде статьи, что и сделала впоследствии (Lloyd K. G. et al. Quantitative PCR methods for RNA and DNA in marine sediments: Maximizing yield while overcoming inhibition. FEMS Microbiol. Ecol. 72, 143–51 (2010)). Злость очень сильно повышает работоспособность.

17

Автор говорит о патогенных штаммах, но большинство штаммов E. coli безвредны и присутствуют в любом организме. Безобидные кишечные палочки служат модельным организмом в биологии: именно благодаря им были открыты многие фундаментальные процессы в живых клетках. – Прим. науч. ред.