Рідкісні пристосуванці. Як мікроби виживають на лаві, що остигає, і звідки беруться у ній

Навряд чи можна знайти місце, де немає мікробів. Проте є винятки — екстремальні умови, такі як гаряча розплавлена лава, де мікроби відсутні. У новому дослідженні вчені зосередилися на вивченні того, як ці організми виживають та змінюються з часом, пише Forbes.

За словами доцента кафедри біології Коледжу мистецтв і наук Бостонського університету Джеффрі Дж. Марлоу, вони з колегами вирішили відповісти на низку питань, зокрема: скільки часу потрібно мікробам, щоб заселити шматок розплавленої породи, що остигає, і звідки вони взагалі беруться на ньому.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У 2021 році, після 781 року спокою, в Іспанії прокинувся вулкан Фаградальсф'ядль, а у серпні 2022 року він знову вивергся. Місцеві жителі та туристи відразу кинулися на місце події, щоб зробити захопливі знімки. Не менш цікавим цей об'єкт виглядав і для вчених, адже виверження вулкана дало рідкісну можливість зібрати свіжі зразки гірських порід та вивчити розплавлені нутрощі планети.

Марлоу з командою студентів також вирушили до місця виверження вулкана, коли земля ще залишалася гарячою, а лава буквально стікала під землю з першого вулкана. Дослідники провели тут тиждень, і за цей час їм вдалося зібрати зразки, інкубувати та зберегти їх. Потім їх було перевезено до Бостона. Весь цей час дослідники стежили, щоб зразки не були заражені.

Річ у тому, що щойно лава застигає і перетворюється на камінь, у неї можуть проникнути мікроби. Цей процес і представляв інтерес для вчених: скільки часу займає заселення лави, що остигнула, звідки беруться мікроби і які саме?

У ранньому дослідженні вчені виявили, що в середньому мікробам необхідно близько 4 місяців, щоб заселити утворену породу, проте інші подробиці цього процесу не були задокументовані. Марлоу з командою використовували зразки ДНК, щоб дізнатися, який тип мікробних угруповань з'являється в нових породах віком всього в кілька днів, десяти місяців і понад рік.

Дослідження показують, що мікроби використовують широкий спектр хімічних реакцій руйнування гірських порід. Наприклад, кислоти здатні розчиняти мінеральні зерна, вивільняючи натрій, фосфор, сірку, магній та залізо, на яких мікроорганізми можуть процвітати. Крім того, при поєднанні заліза з киснем або сіркою вивільняється енергія, яка використовується формами життя для підживлення свого метаболізму.

За словами вчених, їхня робота дає можливість зрозуміти, як мікроби захоплюють контроль над абіотичним середовищем, використовуючи виверження вулканів як ідеальну природну лабораторію. Марлоу з командою сподіваються, що їхнє "полювання на перші мікроби" в найекстремальніших місцях допоможе внести свій внесок у розуміння життя на Землі й далеко за її межами.

Раніше Фокус писав про те, що гіганти та мікроби правлять світом: вчені з'ясували, організми яких розмірів домінують на Землі.