Исследователи из ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» изучают микроорганизмы, живущие в экстремальных условиях кальдеры вулкана Узон (Камчатка), и выясняют происхождение молодой нефти.
Кальдера (чашеобразная котловина) вулкана Узон — месторождение самой молодой нефти на Земле. Там расположено множество озер, ручьев, выходов парогазовых струй, грязевых котлов и вулканчиков. На одном сравнительно небольшом участке можно встретить огромное разнообразие по химическому, температурному и микробному составу гротов. Это место привлекательно для исследователей, потому что геохимические параметры здесь схожи с теми, которые предположительно были в момент зарождения и на ранних этапах жизни на нашей планете. Сейчас, когда жизнь уже существует, эти условия считаются экстремальными. «В кальдере этого вулкана очень высокое содержание мышьяка, ртути. Просто колоссальное. Много углекислого газа, сероводорода, водорода, метана — вулканических газов, которые встречаются только в таких местах. Когда идешь по полю кальдеры, под коркой тектонической породы, где-то на глубине около 20 сантиметров, уже температура кипения. Можно обвариться, если провалишься, поэтому нужно ходить в высоких резиновых сапогах», — рассказывает старший научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН, кандидат биологических наук Алла Викторовна Брянская.
Источник Термофильный
В кальдере вулкана Узон обнаружена молодая нефть, в ней тоже обитают микроорганизмы. Исследователи из ФИЦ ИЦиГ СО РАН изучали бактерии и другие микроорганизмы, живущие по краям нефтяных выходов в этих источниках. Вдоль ручьев и на их поверхности также образуются микробные обрастания разных цветов, форм, составов. «Когда представители подземной биосферы попадают на поверхность, то смешиваются с теми, которые на ней живут. Их не всегда легко отличить от бактерий из ручья, но если мы возьмем пробу, например, с глубины 20 метров, то гарантированно говорим: это микроорганизмы глубинной микросферы. Если с поверхности или с метровой глубины — это уже совсем другое сообщество», — поясняет Алла Викторовна.
Ученые исследовали микроорганизмы, которые поднимаются на поверхность в разных выходах кальдеры Узон. «Это уникальные сообщества и источники, каждый из них отличается от предыдущего. Делаешь пару шагов и уже видишь что-то новое по составу. В одном выходе развиваются цианобактерии, а в другом — уже водоросли. Идешь по этому полю и видишь, как в маленькой полынье, десять сантиметров в диаметре, бурлит вода, а по краям осаждаются минералы: если видим желтый цвет — это сульфиды мышьяка, сера тоже дает такую окраску, белый — значит тоже осаждение солей, или тут микроорганизмы обитают в этом котелке, образуют свои колонии. И тут же в нескольких метрах находится озеро Банное, оно имеет комфортную температуру 37°С и относительно безопасный состав. Мы видим и кислую среду, и нейтральную, холодные ручьи и кипящие котлы. Здесь можно встретить, выделить и изучить экстремофилы — микроорганизмы, свойства которых можно в дальнейшем применять для биотехнологий», — говорит Алла Брянская.
Грязевой котел
У ученых нет единого мнения насчет того, как образуется нефть. Целью исследований было выяснить происхождение узонского черного золота. Существует две теории: биогенного (из останков живых организмов) и абиогенного синтеза (неорганическое, или минеральное происхождение нефти). Есть предположение, что нефть в кальдере Узон образовалась из микроорганизмов. По словам исследовательницы, ученые высказали предположение, что углеводороды нефти являются продуктами пиролиза микроскопических водорослей, поглощающих CO2. «Но это еще дискуссионный вопрос. Безусловно, обнаруженные нами микроорганизмы могут участвовать в процессах разложения углеводородов (с помощью метагеномных методов мы обнаружили соответствующие метаболические пути). Этот факт подтвержден и доказан. Сравнительный анализ проб, отобранных учеными из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, позволит приблизиться к ответу», — отмечает Алла Викторовна.
Мария Фёдорова
Изображения предоставлены исследовательницей
Информация и фото предоставлены Управлением по пропаганде и популяризации научных достижений СО РАН
