Мистериозните, дълбоко живеещи микроби, които извайват нашата планета

В средата на Северна Америка има портал към дълбоките ниши на скалистата сърцевина на Земята. Устието на портала - набраздена яма с широчина към половин миля - се извива спираловидно на 1250 фута в земята, разкривайки мраморна мозайка от млада и антична канара: сиви ленти от базалт, млечни вени от кварц и блестящи съзвездия от злато. Под ямата към 370 благи тунели се извиват през твърда канара, разпростряли се на повече от 2,5 благи под повърхността. В продължение на 126 години това място в Lead, Южна Дакота, приютява Homestake Mine, най-дълбоката и продуктивна златна мина на континента.

През 2006 година Barrick Gold Corporation подари мината в щата Южна Дакота, която я трансформира в най-голямата подземна лаборатория в Съединените щати, Sanford Underground Research Facility. Въпреки че най-ниските тунели бяха наводнени след преустановяване на добива, към момента е допустимо да се спусне близо една миля под повърхността на планетата. Повечето от учените, които вършат това, са физици, провеждащи извънредно чувствителни опити, които би трябвало да бъдат предпазени от смущаващи галактически лъчи. Но няколко биолози също се впускат в подземния лабиринт, нормално търсейки неговите най-мрачни и мръсни ъгли – места, където неразбираеми същества екструдират метал и преобразуват скали.

В една извънредно студена декемврийска заран, последвах трима млади учени и група чиновници на Санфорд в „ клетката “ — голият железен асансьор, който щеше да ни води на 4850 фута в земната кора. Носехме неонови жилетки, ботуши със стоманени пръсти и каски. На коланите ни бяха завързани персонални респиратори, които ни предпазваха от въглероден оксид при положение на пожар или детонация. Клетката се спускаше бързо и изненадващо безпрепятствено. Нашето празно бръщолевене и смях просто се чуваха над глъчката от размотаващи се кабели и свирещ въздух. След следено рухване от към 10 минути стигнахме дъното на оборудването.

Нашите двама водачи, и двамата някогашни миньори, ни насочиха към чифт дребни свързани железопътни вагони и ни закара през поредност от тесни тунели. В рамките на 20 минути сменихме относително хладния и добре проветрен регион покрай клетката с все по-горещ и задушен кулоар. Докато повърхността беше заснежена и много под точката на заледяване, на една миля надолу беше към 90 градуса с съвсем 100 % мокрота. Топлината като че ли пулсираше през скалата към нас, а въздухът беше компактен и отвратителен; миризмата на сяра проникна в ноздрите ни. Имахме възприятието, че сме влезнали във фоайето на пъкъла.

разгласява поредност от провокативни изказвания за вътрешната микробна пустиня на Земята. Голд допусна, че микроорганизмите проникват в цялата подповърхност, живеейки в цялостни с течност пори сред зърната в скалите. Въпреки че учените към момента не са разкрили микроби на повече от 2,86 благи подземен, Голд подозира, че те живеят на дълбочина до шест благи и че биомасата в кората е най-малко равна, в случай че не и по-голяма от тази на повърхността. Освен това той допусна, че най-малко някои клонове на живота може да са зародили навътре в планетата; че други планети и луни също могат да съдържат подземни екосистеми; и че надълбоко живеещите микроби евентуално са най-разпространената форма на живот в целия космос.

До началото на 2000-те години учените започнаха да измислят нови способи да се потопят още по-навътре в Земната кора. Мините бяха изключително обещаващи, тъй като осигуряваха достъп до отдалечените подземни земи, без да изискват доста спомагателни сондажи или инфраструктура. Тулис Онстот, професор по геонауки в Принстънския университет, и сътрудниците му пътуваха до свръхдълбоки златни мини в Южна Африка и извадиха проби от подпочвени води от близо две благи подземен. В някои от най-дълбоките проби те откриха един единствен тип: бактерия с форма на франзела и опашка, сходна на бич, която устоя на температури до 140 градуса и придобива сила от химическите странични артикули на радиоактивно разлагащия се уран, вграден в нейния безслънчев дом.

Онстот и сътрудниците му вземат решение да наименуват микроба Desulforudis audaxviator, след откъс от „ Пътуването до центъра на Земята “ на Жул Верн, който гласи „ descende, Audax viator, et terrestre centrum attinges ” — „ слез, самоуверен пътнико, и ще стигнеш до центъра на Земята. ” Водата, в която е открит D. audaxviator, не е била нарушавана минимум от десетки милиони години, което допуска, че популация от тези смели микробни теранавти може да се е поддържала най-малко толкоз дълго. „ Обикновено не мислим за рока като за живот “, написа Онстот в книгата си „ Дълбок живот “. „ Като множеството геолози, аз също съм гледал на скалите като на неодушевени същества. “ Но в този момент, продължава той, като геомикробиолог, той вижда всички скали като дребни светове сами по себе си, формирани от микроорганизми, „ някои от които може да живеят в скалата от нейното формиране преди стотици милиони години. “

Някои общности от подповърхностни микроби може да са даже по-стари. Мината Kidd Creek в Онтарио, Канада, е една от най-големите и дълбоки мини в света. Простирайки се на към 2,86 благи подземен, той съдържа богати вени от мед, сребро и цинк, които са се образували преди близо три милиарда години на океанското дъно. През 2013 година геологът Барбара Шерууд Лолар от университета в Торонто разгласява изследване, показващо, че някои имоти вода в мината Kidd Creek са били изолирани от повърхността повече от милиард години, което я прави най-старата вода, откривана в миналото на Земята. Прозрачна при първото събиране, богатата на желязо вода става неясно оранжева, когато е изложена на кислород; има консистенцията на кленов сок, съдържа най-малко два пъти повече сол от актуалната морска вода и, съгласно преценката на Sherwood Lollar, " усетът е ужасяващ ". През 2019 година Sherwood Lollar, Magdalena Osburn и няколко сътрудници потвърдиха, че тъкмо като доста по-млади течности, циркулиращи през порите и пукнатините в скалите на няколко хиляди фута под повърхността, милиарди години вода на благи надълбоко в мината Kidd Creek също е обитаема от микроорганизми. Въпреки че някои от тези микробни общности евентуално са най-вече на няколкостотин милиона години, допустимо е други да са обитавали непрестанно дълбоката кора в продължение на еон или повече.

Амазонка генерира към половината от личните си превалявания.

Ритуалът за дъжд в Амазонка провокира метода, по който нормално мислим за живота на Земята. Традиционната мъдрост твърди, че животът е зависещ на околната среда. Ако Земята не обикаляше към звезда с верния размер и възраст, в случай че беше прекомерно близо или прекомерно надалеч от тази звезда, в случай че нямаше постоянна атмосфера, течна вода и магнитно поле, което отклонява нездравословните галактически лъчи, щеше да бъде неподвижен. Животът се е развил на Земята, тъй като Земята е подобаваща за живот. След Дарвин преобладаващите научни парадигми също акцентират, че непрестанно изменящите се условия на околната среда значително диктуват по какъв начин се развива животът: типовете, които са най-способни да се оправят с измененията в характерните си местообитания, оставят след себе си най-вече потомци, до момента в който тези, които не съумяват да се приспособяват, измират.

е намаляла доста. Въпреки че изказванието, че самата Земя е живо създание, остава противоречиво, някои учени го одобряват, а други са все по-отворени към него. Идеята, че животът трансформира планетата и е преплетен с нейните процеси на саморегулиране, се трансформира в централен принцип на главната просвета за земната система, относително млада област, която категорично учи живите и неживите съставни елементи на планетата като интегрирано цяло. Както написа ученият по земната система Тим Лентън, той и сътрудниците му „ в този момент мислят от позиция на свързаната еволюция на живота и планетата, като признават, че еволюцията на живота е оформила планетата, измененията в планетарната среда са оформили живота, и дружно те могат да се преглеждат като един развой. ”

Както доста живи същества, Земята всмуква, съхранява и трансформира сила. Земята има тяло с проведени структури, мембрани и ежедневни ритми. От суровите детайли на нашата планета са се появили милиони биологични същества, които непрекъснато гълтам, преобразуват и допълват нейните скали, вода и въздух. Такива организми не просто живеят на Земята; те са дословни разширения на Земята. Нещо повече, организмите и тяхната среда са неразривно свързани в реципрочна еволюция, постоянно конвергиращи при самостабилизиращи се процеси, които благоприятстват взаимното неизменност. Взети дружно, тези процеси подаряват Земята с един тип планетарна физиология: с дишане, метаболизъм, контролирана температура и уравновесена химия. Земята не е обособен организъм или артикул на общоприетата Дарвинова еволюция, само че все пак е същинско живо създание, голяма взаимосвързана жива система.

Една ранна метафора, употребена от Лавлок обяснете, че Гея е била секвоя. Само няколко елементи от едно дърво съдържат живи кафези, а точно листата и тънките пластове тъкан в ствола, клоните и корените. Останалото е мъртва дървесина. По същия метод по-голямата част от нашата планета е неодушевена канара, обгърната в цъфтяща кожа на живота. Точно както лентите жива тъкан са от значително значение за поддържането на цялото дърво живо, живата кожа на Земята оказва помощ за поддържането на един тип световно създание. Това, което Лъвлок не осъзнаваше по това време обаче, беше, че даже видимо инертният скален скелет на Земята е доста по-порест и жив, в сравнение с множеството хора имаха вяра.

В лабораторни проучвания Темпълтън показва, че тези проби са цялостни с бактерии, някои от които трансформират състава на земната кора: те ядат водород и вдишват сулфати в скалата, издишват сероводород и основават нови залежи на сулфидни минерали, сходни на пирит, прочут също като златото на простаците.

Чрез свързани процеси, микробите са помогнали за образуването на някои от земните ресурси от злато, сребро, желязо, мед, олово и цинк, наред с други метали. Докато подземните микроби разграждат скалата, те постоянно освобождават металите, заседнали в нея. Някои от химикалите, отделяни от микробите, като сероводород, се комбинират със свободно плаващи метали, образувайки нови твърди съединения. Други молекули, създадени от микроби, сграбчват разтворими метали и ги свързват дружно. Някои микроби натрупват метал в клетките си или отглеждат кора от микроскопични железни люспи, които непрестанно притеглят още повече метал, евентуално образувайки доста отсрочване за дълги интервали от време.

Живот, по-специално микробният живот, е изковал огромно количество минерали на Земята, които са естествено срещащи се неорганични твърди съединения с високо проведени атомни структури, или, казано по-просто, доста елегантни скали. Днес на Земята има повече от 6000 разнообразни типа минерали, множеството от които са кристали като елмаз, кварц и графит. В началния си стадий обаче Земята не е имала доста минерално многообразие. С течение на времето непрекъснатото раздробяване, размразяване и наново сгъстяване на ранната кора на планетата се измества и концентрира необикновени детайли. Животът стартира да разгражда скалите и да рециклира детайли, генерирайки напълно нови химически процеси на минерализация. Повече от половината от всички минерали на планетата могат да се появят единствено в среда с високо наличие на О2, каквато не е съществувала преди микробите, водораслите и растенията да окисляват океана и атмосферата.

Чрез комбинацията от тектонична интензивност и непрестанната блъсканица на живота, Земята създаде минерален репертоар, непостижим с никое друго известно планетарно тяло. Сравнително Луната, Меркурий и Марс са небогати на минерали, с може би най-вече няколкостотин типа минерали измежду тях. Разнообразието от минерали на Земята зависи освен от съществуването на живот, само че и от неговите особености. Робърт Хейзън, минералог и астробиолог в Carnegie Science, и статистикът Грете Хистад са пресметнали, че шансът две планети да имат еднакъв набор от минерални типове е едно към 10³²². Като се има поради, че в космоса има единствено към 10²⁵ сходни на Земята планети, съвсем несъмнено няма друга планета с точния набор от минерали като Земята. „ Осъзнаването, че минералната еволюция на Земята зависи толкоз директно от биологичната еволюция, е ненапълно шокиращо “, написа Хейзън в книгата си „ Симфония в C “. „ Това съставлява фундаментална смяна от позиция от преди няколко десетилетия, когато моята докторска степен по минералогия. консултант ми сподели: „ Не вземайте курс по биология. Никога няма да го употребявате!’ ”

Самите континенти може също да са частични структури на микробно тераформиране. Никой не знае тъкмо по какъв начин са се родили континентите, само че необятно поддържана доктрина допуска, че континенталната кора е филтрация на океанска кора. The