Жизнь найдёт себе дорогу даже в слое вулканического базальта, из которого преимущественно состоит верхний слой океанической коры. В богатом железом смектите, проживают микробы, которые выживают основном за счет аэробной гетеротрофии и метанотрофии. Органическое вещество, которое может поддерживать эти сообщества в водоносном горизонте (куда вода проникает сквозь деформации породы) верхней части коры, включает (1) растворенное органическое вещество в морской воде, которая течет через трещины и жилы, и (2) органическое вещество, абиотически синтезированное в процессе эрозии.
Большинство из тех немногих исследований, которые изучали жизнь в базальтах, были посвящены породам вблизи гидротермальных источников или нового морского дна – относительно молодым породам, возраст которых составляет всего до 8 миллионов лет. Это объясняется тем, что именно в более молодых породах морская вода может легче всего циркулировать и пополнять запасы пищи для микробов. Эти породы также более химически реактивны, и некоторые “камнеядные” микробы могут использовать эти реакции в качестве источника энергии.
Но по мере остывания базальта и удаления от места его образования, дальше по дну океана в сторону зон субдукции (там, где тектоническая плита уходит под мантию), его многочисленные трещины и поры заполняются осажденными минералами, что препятствует активному движению жидкости и приводит к созданию более изолированной системы. Количество клеток, которые могут поддерживаться аэробным окислением железа в верхней части океанической коры эквивалентно 10% от общего количества клеток в морских отложениях (седименте).
А есть ещё и скрытая геогидросфера. Представьте себе воду содержащую примитивную жизнь изолированную от фотосферы ещё в докембрийскую эпоху – около полутора миллиардов лет назад (возраст определили по анализу содержащихся там изотопов ксенона). Геохимические, микробиологические и молекулярные анализы щелочных соленых подземных вод на глубине 2,8 км в архейском метабазальте выявили микробный биом, в котором доминирует один филотип, связанный с термофильными сульфатредукторами, принадлежащими к роду Firmicutes. Эти сульфатредукторы существовали за счёт геологически произведенных сульфата и водорода в концентрациях, достаточных для поддержания жизнедеятельности в течение миллионов лет в толще породы без видимой зависимости от фотосинтетических субстратов.
Базальтовая кора есть ещё и на Марсе, где она сформировалась 4 миллиарда лет назад, после чего в результате гидротермального изменения и выветривания на поверхности и в недрах около ~3 миллиардов лет назад образовался богатый Fe и Mg смектит. На современном Марсе поверхность холодная и сухая в условиях высокого вакуума, однако недавно было указано на наличие подповерхностной жидкой воды, а где вода – там может быть и жизнь. Учитывая подповерхностное присутствие метана и жидкой воды на Марсе, можно предположить теоретическое наличие микробных сообществ, схожих с теми, что живут в базальте подповерхностного (subsurface) слоя на Земле.
Inside Deep Undersea Rocks, Life Thrives Without the Sun
