Тема:

Организмы-экстремофилы 6 суток назад

Дожди в "марсианской" пустыне Атакама уничтожили практически всё живое

Атакама простирается вдоль тихоокеанского побережья Чили на тысячу километров.
Фото Global Look Press.

Не так давно в пустыне Атакама в Чили прошли долгожданные дожди (в некоторых частях региона их не было на протяжении 500 лет!). Учёные ожидали увидеть, что пустыня вернётся к жизни и расцветёт на глазах. Между тем осадки привели к прямо противоположному эффекту: дожди уничтожили большую часть местных обитателей.

Жизнь на Земле не может существовать без воды. Тем не менее в ходе эволюции появились микробы, которые прекрасно себя чувствуют именно в засушливых регионах планеты, и внезапный переизбыток воды может стать для них настоящим концом света. Собственно, нечто подобное и случилось в пустыне Атакама.

Напомним, что Атакама, которую часто сравнивают с Марсом, простирается вдоль тихоокеанского побережья Чили на тысячу километров. Количество осадков в этом регионе не превышает 50 миллиметров в год, а дождей не бывает десятилетиями. В особо сухие периоды уровень осадков может составлять всего восемь миллиметров в год, а влажность воздуха опускается до рекордных 0%.

Пустыня Атакама является одной из старейших и самых засушливых пустынь на Земле, и так было на протяжении 150 миллионов лет. У Атакамы имеется гиперзасушливая центральная область, где, согласно климатическим моделям, сильные дожди идут примерно раз в столетие. При этом в отдельных частях учёные не находили никаких свидетельств дождя за последние 500 лет.

Всё изменилось в 2015 году, когда на пустыню обрушилось два сильных ливня, а спустя два года был зафиксирован ещё один. Вода собиралась в невероятно солёные водоёмы, существовавшие ещё несколько месяцев после окончания дождей.

В свете этих беспрецедентных метеорологических событий команда учёных из Корнельского университета совместно с испанскими коллегами из Центра астробиологии (CAB) решила выяснить, как дожди и водоёмы могли повлиять на микробную жизнь в этом исключительно засушливом регионе.

Вода может быть дефицитом в пустыне Атакама, но это не означает, что область не способна поддерживать жизнь.

Почва содержит много солей (нитратов, сульфатов), органических соединений (хотя их и не так много), и в ней также существует жизнь. Местные организмы представляют все три домена: бактерии, археи и эукариоты. Подобные экстремофильные микробы развивались и эволюционировали на протяжении миллионов лет, и они смогли найти свои экологические ниши в необычной среде.

Недавние дожди, как показало исследование, не стали для этих существ долгожданным "подарком судьбы". Наоборот, обильные осадки привели к массовому вымиранию микробных сообществ, обитавших в пустыне на протяжении тысячелетий.

Как пишут учёные в исследовании, опубликованном в научном издании Scientific Reports, внезапное появление большого количества воды в регионах, остававшихся суперзасушливыми в течение миллионов лет, оказалось губительным для большинства почвенных микробов, приспособившихся к выживанию в условиях нехватки воды. Они быстро погибли от осмотического шока, сообщают авторы работы.

Поясним, что под "осмотическим шоком" исследователи понимают процесс, при котором внезапное изменение концентрации воды в среде нарушает нормальное функционирование клетки. Клетки попросту "захлебнулись", так как в них через стенки хлынуло огромное количество влаги (в данном случае совсем не живительной).

По данным исследования, в наиболее пострадавших районах темпы вымирания достигали 85 процентов. Экстремофильные организмы, привыкшие к засушливым условиям, не справлялись с "наводнением".

"До дождей суперзасушливую почву населяли до 16 различных древних видов микробов. После дождя в водоёмах было найдено всего два-четыре вида микробов. Вымирание было массовым", — сказал соавтор исследования астробиолог Альберто Файрен (Alberto G. Fairén).

Среди микробов, переживших "наводнение", были недавно обнаруженные бактерии рода Halomonas.

Исследование показало, что и без того низкое микробное биоразнообразие, обнаруженное в этих экстремальных средах, стало ещё более незначительным при появлении "на сцене" воды, да ещё и в таком количестве.

Учёные говорят, что эти результаты важны для нашего понимания того, как микробная жизнь могла быть уничтожена и на Марсе (если она там когда-либо была).

На сегодняшний день Красная планета – сухое и пыльное место, но так было не всегда. Марс, как известно, пережил катастрофическое наводнение в своём прошлом. К слову, именно Файрен и его коллеги выяснили, что древнее мегацунами породило на Марсе "Великие озёра".

Сегодня