Принято считать, что необходимыми условиями для возникновения жизни является наличие света, кислорода и воды — по крайней мере, с большинством видов живых существ на нашей планете дело обстоит именно так.
Но Земля — место удивительное, и жизнь здесь порой существует в совершенно невообразимых условиях, что обнадёживает: вполне возможно, когда-нибудь мы найдём жизнь и на других планетах, где условия вовсе не такие благоприятные.
Надеемся, что об этом мы сможем рассказать вам через несколько лет, а пока предлагаем вашему вниманию подборку самых необычных мест на нашей планете, где тоже сумели возникнуть и выжить живые организмы.
1. Асфальтовое озеро
В Атлантическом океане есть остров Тринидад, он необычен прежде всего тем, что на нём находится единственное в мире озеро, в котором вместо воды — жидкий асфальт. Местные жители используют озеро для своих нужд: каждый год здесь добывают примерно 100 т асфальта, при этом озеро мельче не становится — глубина котловины также неизвестна. О причинах происхождения загадочного природного явления можно только догадываться.
Однако самое удивительное — даже не это. В совершенно непригодных для жизни условиях обитают крошечные бактерии-экстремофилы: в каждом грамме озёрной субстанции живёт порядка 10 млн особей. Отметим, что температура асфальта — около 50 °С, воды, считающейся обязательным условием для возникновения жизни, здесь почти нет-то мизерное количество, которое всё же можно обнаружить, вырабатывается непосредственно озёрными обитателями. Кроме того, бактериям приходится жить в бескислородной среде — вместо этого они используют для дыхания металлы и углеводороды.
2. Радиоактивные воды
Бактерии вида Deinococcus radiodurans могут выдерживать ионизирующее излучение порядка 10 000 грэй (человек при получении пяти грэй умирает). Более того, эти бактерии предпочитают жить именно в тех местах, где, так или иначе, присутствует радиация — в природных водах, содержащих колоссальное количество радиоактивных веществ вроде радия, радона или урана. Deinococcus radiodurans выживают благодаря постоянному копированию своей ДНК: к тому моменту, как излучение уничтожает один геном, другая аналогичная молекула уже начинает работать, и существо продолжает жить. По сути одна особь может существовать почти вечно, постоянно обновляя сама себя.
Сейчас исследователи ищут способ полезного применения бактерий для нужд человека: поскольку бактерии, по сути, питаются радиоактивными отходами, то их возможно использовать для биоочистки радиоактивных загрязнений. Более того, после ядерной катастрофы бактерии по понятным причинам выживут, так что вполне могли бы послужить в качестве носителя информации для остатков человечества. Кстати, такой эксперимент уже проводился и был успешным: в 2003-м году учёные закодировали песню в ряд сегментов ДНК и внедрили их в бактерии — информация в точности передалась через сто поколений бактерий, и учёные смогли её прочитать.
3. Дно океана
Глубоко под водой, куда не может пробиться ни один луч света, тоже есть жизнь, причём жизнь эта представлена не только бактериями, как в двух предыдущих случаях. На дне океана обитают амёбы и странные глубоководные рыбы — им как-то удаётся выживать в условиях невероятного давления и при почти полном отсутствии кислорода. Правда, существует теория, что на больших глубинах жизнь не зародилась, а, скорее, мигрировала сюда — некоторые виды не выдержали конкуренции и были вынуждены опуститься на дно в поисках нового ареала обитания. Однако это не объясняет существование живых организмов, скажем, в Марианской впадине: довольно сложно предположить, что какой-то вид в поисках места для жизни спустился бы «по собственной воле» на такую глубину. Ещё в 1960-м году два исследователя, Жак Пикар и Дон Уолш, смогли увидеть на глубине более 10 000 м плоских, похожих на камбалу рыб, а Джеймс Кэмерон в 2012-м году даже сумел доставить на поверхность микроорганизмы из «бездны Челленджера». Отметим, что на больших глубинах не было найдено ни одного вида, возраст которого был бы меньше 200 млн лет, и учёные полагают, что с тех пор они практически не изменились.
В основном глубоководные жители — падальщики, питающиеся всей органикой, которая попадает на глубину «сверху».
4. Мёртвое море
Мёртвое море — один из самых солёных водоёмов на планете: согласно исследованиям, солёность воды в нём составляет 35%, по составу это преимущественно хлориды магния, кальция, натрия и калия. К сожалению, в результате ухудшения экологической обстановки, выкачивания грунтовых вод и изменения климата на планете Мёртвое море постепенно высыхает, и, возможно, совсем исчезнет уже в нашем столетии. А вместе с ним исчезнут и населяющие его живые организмы, уникальные по своей природе.
Галофилы
В Мёртвом море обитают галофильные микробы — солёность воды ни в коей мере не мешает им жить и размножаться в, казалось бы, совершенно не подходящих для этого условиях, напротив, чем выше солёность, тем лучше они растут. Эти микробы — очень стойкие организмы: по сути, они могли бы выдержать сверхнизкие температуры или остаться живыми даже в космическом вакууме благодаря своей способности к осморегуляции.
5. Кипящие воды
Водоёмы, где температура воды близка к 100 °C, не такая уж и редкость на нашей планете: в частности, геотермальные источники существуют в Карибском море на глубине около 5 000 м, и здесь температура воды близка к 400 °С — это глубочайшие кипящие источники на Земле. Ни один наземный организм в таких условиях выжить не может, однако бактерии, некоторые виды моллюсков и многощетинковые черви прекрасно приспособились к жизни в кипятке.
Черви, например, не имеют ни рта, ни кишечника, а энергию для жизни они получают не в результате поглощения пищи, а благодаря переработке сероводорода. Тела их защищены от возможного неблагоприятного воздействия сверхвысоких температур хитиновыми панцирями. Удивительно, но если вода по каким-то причинам остывает или колония многощетинковых червей покидает привычную зону обитания, то они перестают размножаться и через некоторое время погибают. В «идеальных» же условиях они живут долго — исследователям удавалось найти особей возрастом более 250-ти лет.
6. Лёд
Строго говоря, найденные в толще льда организмы не совсем живут — необходимые для их жизни процессы «заморожены» в прямом и переносном смысле. В частности, во льдах Антарктиды обнаружены древние бактерии, обитают они непосредственно в толще льда — ледниках и айсбергах: если айсберг дрейфует в океане, то с ним дрейфуют и населяющие его бактерии.
Однажды кусок льда с такими бактериями удалось доставить в лабораторию. После разморозки бактерии почти сразу пришли в движение, принялись размножаться и искать пищу: то, что они находились в состоянии анабиоза, возможно, около миллиона лет, не нанесло им никакого вреда. Исследователи пришли к выводу, что это возможно благодаря геному древних микроорганизмов: он был короче и примитивнее генома современных бактерий — у них всего 210 пар нуклеотидов, в то время как у других бактерий обычно насчитывается по три млн пар.
7. Сухие долины Антарктиды
Живые организмы, спящие в толще льда — не единственная загадка Антарктиды: на самом южном материке существуют сухие поля, называемые также «Марсианскими долинами». Сухие поля можно по праву назвать самым сухим местом на Земле, поскольку осадков здесь не было уже два млн лет, температура воздуха не поднимается выше -20 °С, а нормальная скорость ветра — 300 км/час. Соответственно, почва долин не покрыта ни льдом, ни снегом.
До недавнего времени считалось, что выжить в таких условиях невозможно: нет хоть какой-то воды — нет и жизни. Однако в 2009-м году в сухих долинах были взяты пробы почвы, в которых обнаружились живые организмы — бактерии. Есть гипотеза, что они попали туда с последним выпавшем этих местах дождём и приспособились жить в почве, не нуждаясь в кислороде или свете и игнорируя холод, но пока неизвестно, чем они питаются и каким образом виду удалось продержаться в течение такого долгого времени.
8. Подземные глубины
Человечество, движимое экономическими и исследовательскими интересами, с давних пор стремится покорить недра земли. Чаще всего люди пытаются проникнуть на практически недостижимую глубину для добычи полезных ископаемых: например, в окрестностях Йоханнесбурга есть глубочайшая в мире золотая шахта Мпоненг, её глубина — более 3 500 м. Температура в земных недрах, разумеется, гораздо выше, чем на гостеприимной поверхности — около 60 °С. Здесь нет света и почти нет воздуха, но разве этим к восьмому пункту кого-то удивишь? Само собой, жизнь есть и здесь.
Обитающие под землёй бактерии в качестве источника жизнеобеспечения используют ядерные реакции: благодаря радиоактивному излучению, молекулы воды расщепляются на водород и кислород, затем атомарный водород восстанавливается, и выделившуюся в результате этого процесса энергию бактерии используют для жизни. Обитают они преимущественно в крохотном количестве влаги в трещинах породы.
9. Ядовитый ил
В Средиземном море большая часть дна покрыта желтым и синим карбонатным илом, который насыщен сероводородом и для всего живого ядовит. Кислорода в такой среде нет и быть не может, свет туда не проникает. Люди без специального оборудования и защитных костюмов сюда погрузиться не способны — даже если бы мы умели дышать под водой, непродолжительное воздействие сероводорода оказало бы на организм отравляющее воздействие.
Зато в толще ила живут анаэробные бактерии родов Desulfobacter, Desulfobacterium и Desulfococcus. Эти бактерии — одни из самых крохотных микроорганизмов в мире, длина их тел составляет в среднем около 150 микрон. По своему составу клетки бактерий походят на клетки грибов, и кислород для дыхания им не нужен, а энергию для жизни они получают благодаря способности окислять сероводород и откладывать в теле крупинки серы.
