Морские брызги вырастили сложные микробные сообщества в самой сухой пустыне

Южноамериканская пустыня Атакама считается самым сухим местом на Земле. Раньше там десятилетиями не выпадали осадки, а сейчас их средний уровень редко достигает 20 миллиметров в год. Для сравнения, в Сахаре среднегодовая норма осадков составляет 76 миллиметров, а в пустыне Такла-Макан (Китай) — до 50 миллиметров. Такая крайне недружелюбная среда позволяет представить возможные условия жизни на других планетах вроде гипераридного Марса.

Однако экстремальная засушливость не означает безжизненность: в Атакаме неоднократно находили различные организмы. Обитаемость пустыни доказали еще в 2018 году, когда коллектив более чем 40 исследователей обнаружил там устойчивую микробиоту, приспособленную к столь суровым условиям. А этой весной под поверхностью пустыни, на глубине 4,2 метра, геологи нашли свидетельства древней жизни, которая, возможно, поселилась там 19 тысяч лет назад.

На сей раз международная группа астробиологов сообщила о находке микробного сообщества в скале у побережья южноамериканского полуострова Мехильонес в Тихом океане. Как отметили специалисты, этот полуостров — наиболее заметная неровность на линейной границе севера Чили.

Скальный блок состоит из гранитоидных пород с базальтовыми включениями (дайками). В южной части полуострова ученые и обнаружили небольшую экосистему черного цвета, из которой взяли пробы для анализа. Статья с результатами опубликована в журнале Scientific Reports.

Микробные сообщества колонизировали только верхушки 50-метровых скал, местами толщина микробного слоя достигала четырех сантиметров. Интересно, что заселенные участки обращены строго на юг — термография показала, что там температура на 20 °C ниже, чем на безжизненных участках, где ученые зафиксировали 44,8 °C. Биологи предположили, что незаселенность нижних областей (хотя там влажность выше) связана с тем, что на южных участках гораздо больше солнца — напомним, что в Атакаме зарегистрировали самый высокий уровень ультрафиолета.

Специалисты также увидели в скалах двухсантиметровые пальцеобразные башенки из клеток, где присутствовали бактерии и цианобактерии. Метагеномный анализ выявил высокое разнообразие микробных видов, в том числе архейные и эукариотические. Существенным фактором жизни и главным источником воды авторы статьи посчитали морские брызги, которые попадают на верхушку скал, когда о них разбиваются волны Тихого океана. То же выявили датчики влажности.

Это подтверждается морскими видами, которые там обитают: водоросли, кораллы, моллюски и некоторые беспозвоночные. К тому же на скалах выживают амебы, протисты и даже мхи.

Карбонатная природа среды объясняет обилие цианобактерий. Особенное внимание исследователей привлек вид Limnofasciculus, который открыли на Байкале. Эти цианобактерии формируют бентосные микробиалиты, то есть отложения, образованные донными организмами. Возможно, найденные пальцеобразные структуры — результат осаждения карбонатов.

Черный цвет обнаруженным сообществам придают грибы Hortaea werneckii, которые прекрасно растут в крайне соленой среде. Гриб синтезирует много меланина, чем может защищать микробиалиты от ультрафиолетовой радиации — подобный эффект уже встречали в пустынных, скалистых и степных зонах.

Помимо микробных сообществ, биологи изучили состав биосигнатур. Они выделили карбонатные кислоты, которые могут быть потенциальным доказательством жизни на Марсе — пустыню Атакаму давно рассматривают в качестве модельной среды. Говоря иначе, к местами, где ищут марсианскую жизнь, можно добавить скалы, подобные чилийским, рядом с которыми когда-то плескался океан.