На глубине 380 метров под дном метеоритного кратера в Швеции, в полной темноте, обитают археи, способные производить метан. Примечательно, что для их жизнедеятельности не требуется водород из внешней среды — его для них вырабатывают другие микроорганизмы. Вся эта микроскопическая экосистема построена на взаимопомощи, и, по мнению ученых, подобные процессы вполне могли бы происходить и на Марсе.

Загадка марсианского метана

После посадки марсохода Curiosity в кратер Гейл в 2012 году, приборы начали фиксировать подозрительные выбросы метана, которые продолжаются до сих пор. Причины этого явления пока неясны: выбросы происходят преимущественно ночью и становятся интенсивнее летом. Существуют споры о природе этого метана — возможно, марсоход улавливает утечки из собственного резервуара, предназначенного для анализа грунта.

Где искать жизнь на Марсе?

Встал вопрос: могут ли на Марсе существовать гипотетические производители метана? Поверхность планеты считается непригодной для жизни из-за экстремального холода, низкого атмосферного давления и высокого уровня радиации — марсианское ядро практически не создает магнитного поля. Поэтому астробиологи полагают, что искать следы жизни стоит в недрах планеты, где реголит защищает от радиации, а температура и давление выше. Свет для жизни не обязателен: на Земле известны организмы, получающие энергию не от фотосинтеза, а от химических реакций между неорганическими веществами (хемосинтез).

В марсианском грунте подозревают наличие следов окисляющих железо организмов. Некоторые земные бактерии питаются железом, выживают в суровых условиях и оставляют после себя характерные микроскопические структуры, которые могут сохраняться в породах миллиарды лет. Астробиологи считают, что подобные признаки можно искать и на Марсе.

Исследование кратера Сильян

Недавно новый аргумент в пользу возможности существования жизни на Марсе появился благодаря исследованию земного метеоритного кратера Сильян в Швеции, диаметром около 52 километров. Кратер образовался примерно 380 миллионов лет назад в результате падения крупного астероида. Со временем его края сгладились, а по периметру появились озера, формирующие кольцевую структуру.

В этих местах наблюдаются следы просачивания нефти и газа, поэтому в 1970–1980-х годах здесь проводили геологоразведку и пробурили скважину глубиной 380 метров. Она проходит через осадочные породы, образовавшиеся после падения астероида, и достигает древней гранитной коры. Месторождения не нашли, но скважина осталась и стала объектом исследований ученых из Швеции, Финляндии и США.

Эксперименты и открытия

Исследователи взяли из скважины пробы воды и нефти, а затем в лаборатории смоделировали условия, соответствующие 380-метровой глубине. В образцы поочередно добавляли различные питательные субстраты, чтобы «разбудить» живые организмы. Эксперимент удался: появление метанола и нефти активизировало микробов.

Генетический анализ позволил определить конкретные виды обнаруженных существ. Особое внимание привлекли метаногенные археи Candidatus Methanogranum gryphiswaldense и бактерии Acetobacterium sp. KB-1. Оба организма строго анаэробны — кислород для них не только не нужен, но и вреден. Археи получают энергию из неорганических веществ, а бактерии питаются углеводородами из местной нефти.

Синтрофия: взаимовыгодное сотрудничество

Оставался вопрос: откуда археи берут необходимый им водород, если его нет в образцах? Ответ дала особенность метаболизма Acetobacterium: эти бактерии вырабатывают водород, который для них самих является вредным побочным продуктом. Если бы водород не удалялся, жизнь бактерий быстро бы усложнилась. Таким образом, между двумя организмами установилась форма взаимовыгодного сотрудничества — синтрофия: один питается отходами другого.

Значение для астробиологии

По мнению исследователей, такие находки важны как для изучения земной жизни, так и для астробиологии. Удар астероида нагревает кору и создает в ней трещины, по которым начинает циркулировать вода. Поэтому кратеры могут стать убежищем для внеземных микроорганизмов, если таковые существуют.