Землетрясения оказались источником энергии для глубинной жизни на Земле

Давно устоявшееся убеждение, что «вся жизнь зависит от солнечного света», было поставлено под сомнение китайскими исследователями. В публикации журнала Science Advances ученые описали, как микроорганизмы в глубоких слоях земной коры могут получать энергию от химических реакций, вызванных движением тектонических разломов. Это открытие дает ключ к пониманию жизни, скрытой глубоко под поверхностью нашей планеты.

Исследование возглавили профессора Хунпин Хэ и Цзяньси Чжу из Института геохимии Гуанчжоу Китайской академии наук. Долгое время считалось, что глубокие недра необитаемы из–за отсутствия света и органики. Однако недавние открытия показали, что там существует масштабная и активная биосфера, населенная разнообразными микроорганизмами. Эти микробы получают энергию в результате химических реакций между водой и горными породами. Главным источником энергии для них служит водород, но для метаболизма необходимы и окислители, происхождение которых до сих пор оставалось загадкой.

Чтобы разгадать эту тайну, команда ученых смоделировала в лаборатории условия, возникающие при движении пластов земной коры. Оказалось, что при растрескивании горных пород образуются свободные радикалы, которые расщепляют воду, производя одновременно и водород, и окислители – например, перекись водорода. Эти вещества создают химический дисбаланс, который заставляет железо в породах и грунтовых водах активно менять свое состояние, высвобождая энергию.

В зонах разломов, богатых микроорганизмами, производство водорода, вызванное сейсмической активностью, может быть до 100 000 раз более интенсивным, чем в результате других известных геологических процессов. Команда продемонстрировала, что этот механизм эффективно запускает окислительно–восстановительный цикл железа, который, в свою очередь, влияет на геохимические циклы углерода, азота и серы, поддерживая метаболизм в глубинной биосфере.

Данная работа проливает свет не только на источники энергии и экологическое разнообразие подземной жизни на Земле. Как отмечают профессора Хэ и Чжу, системы разломов на других планетах земной группы потенциально могут создавать условия, пригодные для существования внеземной жизни, открывая новое направление в ее поисках.