Геологи задокументировали полосы идеально параллельных туннелей миллиметрового масштаба в твердых слоях мрамора и известняка. Этот узор не может объяснить ни один известный геологический процесс, пишет Earth.com.
Подобные туннели зафиксированы в выходах мрамора и известняка по всей Намибии, Омане и Саудовской Аравии. Туннели выглядят как плотно выровненные ряды, идущие в одном направлении и резко обрывающиеся на поверхностях разломов.
Как говорится в исследовании, опубликованном в журнале Geomicrobiology Journal, каждая полоса начинается вдоль разлома и простирается внутрь в виде набора равномерно расположенных трубок. Каждый туннель остается строго параллельным своим соседям, не пересекаясь и не разветвляясь, даже там, где окружающая порода со временем была сложена или растрескалась. Исследователи предположили, что если эти туннели имеют биологическое происхождение, то они представляют собой первый известный пример организованного узора сверления скалы такого типа.
Профессор Сис В. Пасшир из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга ( JGU Mainz ), который проследил эти ряды в скалах, считает, что этот необычный порядок исключает обычное растрескивание или выветривание и ставит центральный вопрос о том, мог ли только биологический процесс создать такие дисциплинированные узоры. Команда исследователей назвала их микронорами.
Длина туннелей внутри скалы достигала 3,05 сантиметра. Вдоль плоскостей разломов эти полосы могли простираться примерно на 10 метров, а позже эрозия обнажила их на поверхности. Сверху отверстия выглядели как равномерно расположенные поры, и ни одна из трубочек не расщеплялась, не пересекалась и не сливалась. Зубчатые трещины обычно разветвляются и пересекаются, поэтому наборы трубок указывают на чрезвычайно контролируемый процесс в твердом камне .
Химический состав
Туннели часто были заполнены белым карбонатом кальция, а соседние породы иногда содержали кальцит – отложения кальция, образованные грунтовыми водами. Под микроскопами края микронор имели тонкие контуры, обогащенные фосфором и серой, двумя элементами, распространенными в клетках. С помощью лазеров удалось обнаружить богатый углеродом материал, сосредоточенный вдоль краев нор.
"Окаменелости слишком стары, чтобы сохранить ДНК или белок", – добавил профессор Пасшир.
Подобные туннели фиксировали в пустыне Атакама на севере Чили. Там их оставляли эндолиты – микробы, которые живут внутри горных пород. Некоторые из этих организмов могут извлекать энергию и питательные вещества из минералов, выделяя кислоты, которые растворяют части карбонатной породы. Но микробы, бурящие горные породы, обычно оставляют шершавые, неровные ямки, поэтому новые туннели выглядят иначе, чем привычные эндолитические следы.
"Это несоответствие свидетельствует о том, что туннельные полосы отражают редкое поведение или, возможно, редкий организм, а не привычный образ жизни, связанный со скалами", – считают исследователи.
Сигналы на клеточном уровне
Одной из возможных причин является хемотаксис – движение клеток, управляемое химическими сигналами из окружающей среды. Когда питательные вещества просачивались сквозь влажные трещины, микробы могли ползать вдоль градиента, всегда направляясь к более богатому химическому составу. Скученность заставила бы каждую колонию соблюдать дистанцию, оставляя прямые, равномерно расположенные пути вместо беспорядочных перекрытий. Но эта гипотеза требует проверки и длительного наблюдения за колонией подобных организмов в лабораторных условиях.
Древние водные пути
Еще одна версия заключается в том, что подобные туннели оставила вода, достигшая недр, поскольку микробы не могут пробить сухой камень. Прошлые влажные периоды, вероятно, пропитывали трещины, обеспечивая организмам стартовую линию и стабильную поставку химических веществ. Данные из Намибии свидетельствуют о том, что полосы образовались более миллиона лет назад, задолго до того, как эрозия окончательно раскрыла их. Сегодня там вокруг пустыня и поэтому туннели выглядят заброшенными.
Почему ряды остаются параллельными
Каждая трубка была намного шире отдельной микробной клетки, поэтому бактерии должны были работать как сообщество. Поскольку это сообщество растворяло окружающий карбонат, соседние породы теряли легкие питательные вещества, создавая буфер вокруг каждого туннеля.
Микроскопические кольцеобразные структуры вдоль некоторых стен соответствуют этой картине внешнего роста со временем, а затем отступают, когда пища заканчивается. Если специалисты смогут связать эти кольца с известной группой бактерий, туннели могут стать биосигнатурой, узором, намекающим на прошлую жизнь.
Поиск организма означает поиск более свежих образцов, где туннели все еще запечатаны внутри породы и менее изменены. Команды ученых используют изображения с более высоким разрешением и химические карты, чтобы выяснить, сохраняются ли клеточные структуры в краях. Если это будет подтверждено, такие структурированные микроноры не только изменят понимание глубокой биосферы Земли, но и усовершенствуют методы поиска учеными жизни в других местах.
Уроки для миссий марсохода
Марсианские миссии постоянно возвращаются к идее подземных исследований, поскольку горные породы могут блокировать радиацию и удерживать ее следы в течение многих лет. Глубокая биосфера – жизнь, которая существует вдали от солнечного света – может выжить благодаря химическим реакциям в заполненных водой горных породах и осадочных породах. Если микроноры окажутся биологическими, они продемонстрируют еще один способ, которым подземная жизнь может изменять форму горных пород в понятный узор.
Такой след может помочь командам марсоходов решить, какие из пробуренных кернов заслуживают самого тщательного наблюдения на Земле.
Микробы, выжившие в серных источниках Йеллоустоуна
Напомним, что в горячих источниках национального парка Йеллоустоун нашли бактерии из рода Aquificales, которые могут дышать не только кислородом. Эти бактерии используют серу, когда кислорода мало. Это значит, что они имеют двойной обмен веществ. И что подобные бактерии могут помочь объяснить появление жизни на Земле.
