Ученые выяснили, чем дышала жизнь на Земле до того, как появился кислород
Миллиарды лет назад, задолго до того, как образовался кислород, ядовитый мышьяк мог стать тем соединением, которое вдохнуло новую жизнь в нашу планету.
В чилийской пустыне Атакама, в месте под названием Лагуна-ла-Брава, ученые изучали пурпурную ленту фотосинтезирующих микробов, обитающих в гиперсоленом озере, в котором нет кислорода.
«Я работаю с микробными популяциями около 35 лет», — говорит геолог Питер Вишер из Университета Коннектикута.
«Это единственная система на Земле, где я смог найти микробиологическую жизнь, процветающую в абсолютном отсутствии кислорода».
Микробные популяции, которые превращаются в окаменелости в строматолиты, жили в изобилии на Земле 3,5 миллиарда лет, и все же в течение первого миллиарда лет их существования не было кислорода для фотосинтеза.
Как эти формы жизни выживали в таких экстремальных условиях, до сих пор неизвестно, но, изучая строматолиты и экстремофилы, живущие сегодня, исследователи обнаружили несколько возможных вариантов.
В то время как железо, сера и водород уже давно предлагались в качестве возможных заменителей кислорода, только после открытия «арсенотрофии» в гиперсоленых озерах Сирлс и Моно в Калифорнии, мышьяк также стал возможным заменителем.
С тех пор строматолиты из формации Тумбиана в Западной Австралии показали, что улавливание света и мышьяка когда-то было допустимым способом фотосинтеза в докембрии. Чего нельзя сказать о железе или сере.
Только в прошлом году исследователи обнаружили в Тихом океане форму жизни, которая также дышит мышьяком.
Формы жизни в Ла-Браве очень напоминают пурпурную серную бактерию под названием Ectothiorhodospira sp. Которая недавно была обнаружена в богатом мышьяком озере в Неваде и которая, по-видимому, фотосинтезирует, окисляя арсенит в другую форму — арсенат.
В то время как необходимы дополнительные исследования, чтобы проверить, метаболизируют ли арсенит микробы Ла-Брава, первоначальные исследования показали, что текущая вода, окружающая эти популяции, в значительной степени насыщены сероводородом и мышьяком.
Если авторы правы и микробы Ла-Брава действительно «дышат» мышьяком, эти формы жизни будут первыми, кто будет делать это в постоянно и полностью бескислородной среде.
«В поисках доказательств существования жизни на Марсе [ученые] будут искать железо, и, вероятно, им следует искать также и мышьяк», — говорит Вишер.
Исследование опубликовано в журнале Communications Earth and Environment.
