Новости / Планета Земля / В различных экстремальных средах Земли обнаружены биосигнатуры
08.05.2025
В различных экстремальных средах Земли обнаружены биосигнатуры
Жизнь определяют по ряду ключевых признаков, к которым относят метаболизм, рост, размножение, эволюцию, реакцию на среду и молекулярную сложность. Однако не все они могут быть обнаружены у отдельной особи или в короткие временные промежутки. Поэтому в астробиологии используют подход, основанный на биосигнатурах – косвенных индикаторах потенциального присутствия жизни.
Одной из первых биосигнатур стало движение микроорганизмов, описанное в XVII в Левенгуком. К настоящему времени выделен ряд биосигнатур, а в исследованиях их комбинируют для повышения достоверности.
Новое исследование Портлендского государственного университета было посвящено разработке методов обнаружения биосигнатур в экстремальных земных условиях как аналогах внеземных сред. Было выбрано 3 ключевых индикатора: движение микроорганизмов, их морфология и оптические свойства. В качестве приоритетного метода для их определения рассматривается цифровая голографическая микроскопия (DHM). Она позволяет наблюдать объекты в естественной среде без фиксации и окрашивания, что повышает точность, т. к. в экстремальных условиях традиционные лабораторные методы могут искажать поведение микроорганизмов. С использованием нового метода были проанализированы пробы из пустынь, арктических льдов и щелочных источников.
По результатам во всех образцах обнаружено как минимум по одной биосигнатуре. Это подтверждает присутствие жизни в экстремальных условиях.
Наиболее детально анализировалась подвижность микроорганизмов как один из самых надежных индикаторов. Ученые использовали химические и термические стимулы для проверки реактивности микроорганизмов и выявления вариабельности ответов в разных средах. Результаты оказались неоднозначными.
Путем анализа климатических данных за первые 2 десятилетия текущего века ученые выяснили, что озеро Себха-эль-Мелах на северо-западе Сахары периодически заполняется штормами из Атлантического океана, а не муссонными дождями с юга, как предполагалось. Это раскрывает потенциальное влияние данных процессов на регион в прошлом и будущем. »»»
Путем моделирования ученые подтвердили формирование первичной земной коры механизмом дифференциации исходного расплава и установили, что она характеризовалась неоднородностью, проявляемой по аномалиям неодима-142, и могла стать исходным материалом для формирования архейских пород. »»»
Путем моделирования ученые выяснили, что масштабные проявления вулканизма в конце архея приводили к повышению парникового эффекта за счет насыщения атмосферы углекислым газом, который интенсифицировал выветривание на молодых континентах. Высвободившиеся биогенные элементы с поверхностным стоком поступали в океан, способствуя распространению фотосинтезирующих микроорганизмов и, следовательно, росту концентрации кислорода. После прекращения вулканизма ресурсы быстро истощались выросшими популяциями, что вело к их сокращению. Это объясняет скачки концентрации кислорода в атмосфере до кислородной катастрофы. »»»
По результатам изучения Критической зоны Земли в США и Китае в глубоких слоях почв обнаружены микроорганизмы CSP1-3. Анализ ДНК показал, что они произошли от древних микроорганизмов, обитавших в водах гидротермальных источников. CSP1-3 выполняют ключевую роль в фильтрации воды, осуществляя переработку содержащихся в ней углерода и азота. »»»
Предполагается, что в условиях наступившей нейтральной фазы ENSO вместо Ла-Нинья это лето будет жарким, и возрастет ураганная активность в Атлантике. »»»
По результатам анализа мониторинговых данных арктических метеостанций за последние десятилетия ученые выяснили, что в данном регионе смещаются временные границы зимы, и сокращается ее общая продолжительность. Причем эти изменения проявляются неравномерно. Они согласуются с глобальными тенденциями потепления и отражают региональные особенности трансформации климата. »»»
Ученые с использованием ультрафиолетовых ламп и портативного спектрометра изучили пещеру Винд. По результатам раскрыт новый механизм ее образования. »»»
Статус самой северной точки суши был возвращен острову Inuit Qeqertaat, который являлся ей до 1978 г. Обнаруженные позже объекты, претендовавшие на это звание, оказались айсбергами. »»»
Прошедшей зимой зафиксировано минимальное значение глобальной площади морского льда. Оно стало результатом минимального уровня морского арктического ледового покрова и второго наименьшего значения для Антарктики. »»»
Ученые выяснили, что закись азота формируется в поверхностных водах путем абиотического процесса фотохемоденитрификации. Причем он происходит более интенсивно, чем считавшаяся основным источником данного газа микробная нитрификация. »»»