Життя може існувати без світла Сонця: живі організми отримують енергію інакше

Довгі роки вчені вважали, що сонячне світло є основою всього життя на Землі. Але тепер дослідники виявили зовсім інший спосіб існування життя, де світло не потрібне взагалі. Вчені виявили, що мікроорганізми, які живуть глибоко під поверхнею Землі, можуть отримувати енергію з особливих хімічних реакцій, що відбуваються через тріщини в гірських породах, спричинені рухом тектонічних плит. Цей процес утворення тріщин у земній корі призводить до створення розломів, що дозволяють воді та газам циркулювати, що забезпечує хімічні реакції, які не потребують сонячного світла. Це відкриття змінює уявлення про підземні екосистеми, а також вказує на те, що подібні мікроорганізми можуть мешкати на інших планетах там, де сонячне світло недоступне. Дослідження опубліковано в журналі Science Advances, пише Interesting Engineering.

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

Автори дослідження хотіли з'ясувати, як мікроорганізми, що живуть глибоко під землею, отримують доступ як до енергії, так і до окислювачів. Це два найважливіші компоненти, необхідні для хімічної енергії, що підтримує життя.

Попередні дослідження показали, що мікроорганізми можуть використовувати водень як джерело енергії, але походження необхідних окислювачів залишалося незрозумілим. Щоб розкрити цю загадку, вчені відтворили в лабораторії процес утворення тріщин у гірських породах, який зазвичай відбувається вздовж ліній підземних розломів.

Дослідники чинили тиск на різні типи гірських порід, імітуючи вплив руху земної кори. Під час появи тріщин у гірських породах вивільнялися хімічно активні молекули, відомі як вільні радикали.

Ці радикали потім вступали в реакцію з водою і виникали водень, а також перекис водню, що є окислювачем. Разом ці речовини утворюють багате енергією хімічне середовище. Але вчені виявили дещо ще більш важливе.

Виявилося, що тріщини в гірських породах продукують у 100 000 разів більше водню, ніж інші відомі процеси, такі як реакція води з певними мінералами або розщеплення під дією природного випромінювання.

Експеримент показав, що водень і окислювачі змінили форму заліза в навколишній воді та гірській породі, запустивши цикл переходу заліза з окисленого стану у відновлений. Цей окислювально-відновний цикл також підтримує реакції за участю інших елементів, важливих для життя, таких як вуглець і азот.

Учені вважають, що землетруси або навіть незначні підземні поштовхи можуть створювати такі хімічні умови, які мікроорганізми використовують для виживання, і для цього не потрібне сонячне світло.

Щоб вижити в найглибших ділянках надр Землі, мікроорганізми використовують енергію, отриману в результаті окислювально-відновних реакцій, кажуть учені.

Це відкриття змінює уявлення про те, де може існувати життя. Дослідження показує, що геологічна активність і без сонячного світла може забезпечити достатньо енергії для виживання екосистем під землею.

Якщо такі хімічні реакції можуть підтримувати життя на Землі, то аналогічні умови можуть існувати і на інших кам'янистих планетах або супутниках планет з активними геологічними процесами, кажуть учені.

Як уже писав Фокус, вчені дійшли висновку, що насправді в нашій галактиці набагато менше придатних для життя планет, ніж передбачалося.

Також Фокус писав про те, що 60-кілометровий астероїд у Сонячній системі складається з невідомих хімічних елементів. Фізики кажуть, що астероїд (33) Полігімнія настільки щільний, що, найімовірніше, складається з хімічних елементів, яких немає на Землі.