Чрезвычайно суровые условия можно встретить даже на мелководье. Чаще всего это связано с наличием гидротермальных систем, в которых растворенные вещества из недр Земли выходят на поверхность, сообщается на сайте Бременского университета. Эти системы обычно являются единственным источником энергии в морских глубинах, поскольку в темноте невозможен фотосинтез.
Однако гидротермальные источники встречаются и в мелководных прибрежных районах, например, возле вулканического острова Куэйшаньтао на востоке Тайваня. Остров окружен гидротермальными источниками на мелководье, на глубине около 10 метров. Горячая и кислая жидкость поднимается здесь к поверхности и изменяет химический состав морской воды. В результате возникают экстремальные условия.
«Такие жерла выбрасывают перегретую, кислую жидкость в вышележащие толщи воды. Можно подумать, что такое место безжизненно, но это не так, потому что в то же время жерла постоянно производят энергию в виде восстановленных химических соединений», — говорит Джоэли Маак, автор исследования, опубликованного в журнале Biogeosciences.
Одним из преобладающих организмов в таких гидротермальных системах является микроорганизм Campylobacteria. Его «секретное оружие» — восстановительный цикл трикарбоновых кислот (rTCA). Он представляет собой биохимический путь переноса углерода в органические молекулы и биомассу. По сравнению с более распространенным циклом Кальвина, организмы, использующие rTCA, не должны проходить через столько энергоемких этапов. Это и есть секретное оружие, которое позволяет им доминировать в экстремальной среде.
«Анализ соотношения изотопов позволил нам проследить, как углерод фиксируется даже в крабах, которые там обитают, — перенос, который раньше не удавалось обнаружить», — объясняет доктор Сольвейг Бюринг, автор работы.
[Фото: MARUM – Center for Marine Environmental Sciences, University of Bremen; S. Bühring]
