Британские астробиологи обнаружили, что метеоритный органический углерод мог быть источником энергии для первых гетеротрофных микроорганизмов. Исследователи добавили анаэробные бактерии к порошку метеорита «Aguas Zarcas» и после анализов выяснили, что микроорганизмы росли, питаясь органикой этого материала.
Жизнь на Земле могла зародиться из органического углерода метеоритов / © Wikimedia Commons
Существует гипотеза, что ранняя жизнь на Земле была автотрофной, потому что первым гетеротрофным организмам не хватало доступных органических молекул. Основным источником органического углерода тогда был углекислый газ. Но в то же время молодую Землю бомбардировали метеориты, которые потенциально могли быть источником органического углерода — углистые хондриты.
Экспериментально доказано, что на этом метеоритном материале возможен рост микроорганизмов. Однако предыдущие опыты проводились в аэробных условиях и при температуре, которая вряд ли существовала на ранних стадиях зарождения Земли. Другие эксперименты показали, что в анаэробных условиях на том же материале микроорганизмы развиваются, но синтез биомассы из органического углерода метеоритов ранее не демонстрировали.
Британские астробиологи решили восполнить этот пробел. Они обнаружили, что метеоритный органический углерод использовался анаэробными микроорганизмами для питания и роста. Их результаты показывают, что этот источник энергии мог поддерживать раннюю биосферу планеты. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Для эксперимента ученые взяли сообщество микроорганизмов из донных отложений эдинбургского пруда. В качестве метеоритного материала они выбрали образцы хондрита «Aguas Zarcas», упавшего в 2019 году в Коста-Рике. Метеорит был отличным кандидатом, потому что в нем содержались минимальные загрязнения земной органикой.
Исследователи добавили культуры организмов в контрольную среду и к метеоритному материалу и наблюдали в течение 14 и 33 дней соответственно. На порошке «Aguas Zarcas» рост происходил медленнее, но бактерии, меченные стабильным изотопом углерода 13С, показали перенос углерода из метеорита в микробную биомассу.
К тому же состав сообществ микроорганизмов, выращенных на «Aguas Zarcas», изменился — помимо многочисленных псевдомад (Pseudomonadaceae) после 14 дней наблюдений возникли и другие семейства бактерий. На основе этих результатов, астробиологи сделали вывод, что метеоритная органика могла быть источником углерода на ранней Земле. Также, как отмечают авторы, это подтверждает возможность гетеротрофного метаболизма у первых микроорганизмов.
Комментарии
Для меня всегда было загадкой, зачем ищутся внешние причины каких-то процессов на ранней Земле. Вообще, у меня сложилось представление, согласно которому жизнь вообще существует на глобальных геохимических круговоротах. В общем случае, биогены поступают в биосферу в общем случае в ходе глобального вулканизма + выветривание тех же продуктов извержений, а отходы жизнедеятельности консервируются в осадках и удаляются отчасти через субдукцию. Пусть тектоника на ранней Земле и отличалась от современной, но сами по себе эти круговороты существовали. Тут также стоит вспомнить высокую продуктивность биоценозов, связанных с глубоководными курильщиками... Спрашивается, зачем сюда привлекать всякие метеориты и кометы? Чем они могут помочь без настроенных круговоротов на самой Земле?
Михаил, всё гораздо проще и очевидней. Если органика (а то и жизнь в какой-то примитивной форме) есть в метеоритах, то почему они должны были её привносить на Землю, когда сама Земля из этих метеоритов и пыли была создана. А то складывается впечатление, будто Земля родилась из ничего вся такая стерильная, её забомбили органические метеориты вот и появилась тут жизнь.
Sam, а в метеоритах органика (живые организмы) взялись откуда?=)
Виктор, органики полно, её даже в космосе в виде пыли немеряно, потому что самосинтезировалась на каталитических частицах под действием различных видов излучений. Живых пока там не нашли, но всё к тому идет. Да и вы статью-то саму читали?
"Питаться органикой из метеоритов" и возникновение жизни это разные вещи