Знахідка у печерах Нью-Мексико вказує, де шукати іншопланетян у Галактиці

Біологи виявили в абсолютній темряві печер Нью-Мексико унікальні мікроби, що живляться невидимим інфрачервоним світлом. Це відкриття доводить, що життя може процвітати навіть на найхолодніших планетах Галактики.

Про це пише «BBC News Україна».

Коли професорка геології в університеті Алабами, біологиня Гейзел Бартон спустилася в темряву печери, вона зовсім не припускала, що натрапить на організми, здатні використовувати світло як джерело енергії. Це відкриття змінює розуміння фотосинтезу і розширює уявлення про те, де у Всесвіті може існувати життя.

«Стіна світилася неймовірно яскравим зеленим. Такого насиченого кольору я ще не бачила. І водночас мікроби жили в абсолютній темряві», — згадує Бартон.

Відкриття мікробів у «Карлсбадських печерах»

Під кам’янистими каньйонами пустелі Чіуауа в Нью-Мексико лежить система зі 119 печер національного парку «Карлсбадські печери». Вапнякові структури сформувалися тут мільйони років тому. Найвідомішою є печера Карлсбад, у якій розташована величезна Велика зала довжиною майже 1,2 км.

«Потрапити сюди легко. Це велика вапнякова печера з облаштованими сходами і трапами, тож спуститися може будь-хто», — пояснив мікробіолог з університету Упсали Ларс Берендт.

Щороку печеру відвідують сотні тисяч людей, але небагато з них знають, що саме тут було зроблено одне з найцікавіших мікробіологічних відкриттів останніх років. У глибокій темряві дослідники знайшли мікроорганізми, здатні отримувати енергію з інфрачервоного світла.

2018 року Берендт запросив Бартон долучитися до наукової експедиції в Карлсбад. Під час роботи вони освітлювали стіни ліхтарями і помітили шар зелених мікроорганізмів — ціанобактерій, які зазвичай живляться сонячним світлом.

«Ми спускалися все глибше і глибше в печеру. Нарешті ми опинилися в такому місці, де без ліхтарів нічого не видно. Нам довелося користуватися налобними ліхтарями, щоб розрізнити власні руки, і навіть тоді на стіні все ще проглядав зелений пігмент», — розповіла біологиня.

Згодом з’ясувалося, що ціанобактерії у печері мають особливі типи хлорофілу — D і F. Завдяки цьому вони здатні використовувати ближнє інфрачервоне світло, яке проникає у вапнякові печери глибше, ніж звичайне видиме.

«Вапняк, з якого складається печера, поглинає майже все видиме світло. А для ближнього інфрачервоного печера працює як величезне дзеркало», — пояснила Бартон.

Дослідження показали, що такі мікроорганізми трапляються майже в усіх частинах печерної системи, але найбільша їхня концентрація спостерігається саме в найтемніших ділянках.

«Ми показали, що вони не просто живуть тут, а здійснюють фотосинтез у повністю захищеному середовищі, де, ймовірно, не зазнавали впливу зовнішніх факторів понад 49 мільйонів років», — підсумував Берендт.

Це відкриття важливе для пошуку позаземного життя

Науковці вважають, що це відкриття може мати значення для пошуку життя за межами Землі. Більшість зірок у нашій Галактиці — це так звані червоні карлики, які випромінюють переважно ближнє інфрачервоне світло.

«Вони випромінюють багато ультрафіолету, тож для життя такі зорі токсичні», — пояснила Бартон.

Раніше вчені вважали, що фотосинтез можливий лише у видимому світлі. Проте нові дослідження свідчать, що деякі мікроорганізми здатні використовувати й інфрачервону частину спектра.

«Більшість зірок у нашій Галактиці — це зорі класу M і K. Це означає, що більшість зірок випромінює ближнє інфрачервоне світло. І все ж ми майже нічого не знаємо про те, як фотосинтез і життя можуть виживати за такого освітлення», — розповіла Бартон.

Тепер вона разом із колегами планує нові дослідження, щоб визначити мінімальний рівень освітлення, необхідний для такого фотосинтезу. Це може допомогти астробіологам зрозуміти, біля яких зірок варто шукати потенційно придатні для життя планети.

«Наша мета — з’ясувати, яка максимальна довжина хвилі та мінімальний рівень освітленості допускають фотосинтез. Потім можна взяти 100 мільярдів потенційних зір, на які можна спрямувати телескоп, і звузити їх до, скажімо, 50 зірок, які дійсно можуть бути придатними для життя», — розповіла професорка.

«Є дуже мало способів появи кисню в атмосфері без життя. Тому якщо нам вдасться знайти кисень в атмосфері однієї з таких екзопланет, це буде дуже сильним сигналом про потенційне існування життя», — додала вона.

До слова, потенційне життя в Сонячній системі навряд чи здатне на контакт, проте вчені виділяють кілька перспективних локацій. На Марсі ровери Curiosity та Perseverance шукають сліди давніх мікробів у породах, де мільярди років тому була вода. Дослідники зазначають, що деякі зразки вже мають ознаки біологічних індикаторів. Особливу увагу привертають крижані супутник Сатурна Енцелад із його підповерхневим океаном та супутник Юпітера Європа, яку невдовзі досліджуватимуть місії Juice та Europa Clipper. Також перспективним є Титан, де зонд Huygens зафіксував унікальний метановий цикл та складні молекули, що можуть бути основою для життя.