Новое исследование основано на уникальных условиях, которые царят в геотермальных источниках, находящихся на грани между кислым и токсичным. Семена жизни, представленные там, включают обитателей, подобных осьминогам и моллюскам, которые живут в «серпантинах» — студенистых структурах, раскачивающихся в потоках горячей воды с температурой около 88 градусов по Цельсию.
«Это исследование представляет особую ценность для понимания того, каким образом жизнь на планете смогла выжить и преобразоваться в период, когда атмосфера была практически лишена кислорода, а затем, спустя миллиарды лет, вновь обогатиться этим газом в процессе, известном как Великий окислительный процесс, который начался около 2,5 миллиардов лет назад», — рассказывает геомикробиолог. По его словам, полученные данные показывают, что создание условий для жизни в источниках с высокими концентрациями кислорода и сульфидов вводит интересные вопросы о том, как организмам удалось приспособиться к уровню кислорода, который был невзрачен в контексте аэробного дыхания. В то время как высокие уровни сульфидов могут блокировать дыхательные механизмы у современных аэробов, древние микробы могли развивать уникальные ферменты, адаптированные к таким условиям.
Инскип и его команда проанализировали генетический состав образцов микробов и наблюдали за дыхательной активностью в двух источниках, чтобы выявить различия и сходства. Сообщества олигофагов, которые могли поглощать кислород не только благодаря фотосинтезу, но и за счет кислородного дыхания, продемонстрировали, что даже в сильно ограниченных условиях способны находить способы для выживания.
Полученные результаты показывают, что древние микробы обладают способностью дышать при уровнях кислорода, которые считаются слишком низкими для современных аэробных организмов. Это открытие наводит на мысли о том, как резкие изменения в окружающей среде могли воздействовать на эволюцию жизни на Земле и как первые организмы могли адаптироваться к повышенным концентрациям кислорода.
Среди теорий о том, как жизнь эволюционировала на Земле, одна из ключевых заключается в том, что на заре существования нашего мира могли быть формы аэробного метаболизма, которые вносили свой вклад в формирование атмосферы, преображая её в атмосферу, насыщенную кислородом. Этот процесс оказался жизненно важным для дальнейшего развития всех видов живых организмов на планете.
Ученые уверены, что дальнейшее изучение может раскрыть больше тайн о том, как жизнь смогла возникнуть и эволюционировать, преодолевая трудности на пути к созданию многообразия в природе.