Китайские ученые обнаружили способ, с помощью которого микроорганизмы в глубинах Земли получают энергию в отсутствие солнечного света. Исследование показало, что обитатели глубинных слоев Земли используют химические реакции, происходящие из-за тектонических разломов, как источник энергии. Это открытие оспаривает общепринятое мнение о зависимости всей жизни от солнечного света. Статья с результатами исследования была опубликована в журнале Science Advances (SciAdvances).
Исследование, проведенное профессорами Хэ Хунпином и Чжу Цзяньси из Института геохимии Гуанчжоу при Китайской академии наук, включало моделирование процессов, происходящих при образовании разломов земной коры. Выяснилось, что в момент образования трещин в горных породах генерируются свободные радикалы, которые могут расщеплять воду. Это приводит к образованию водорода и перекиси водорода, что создает сильный окислительно-восстановительный градиент в зонах трещин.
Такой градиент инициирует реакции с железом в воде и породах, в результате чего железо может переходить из двухвалентной формы (Fe²⁺) в трехвалентную (Fe³⁺) и обратно в зависимости от условий. Эти процессы поддерживают биохимические циклы углерода, азота и серы, снабжая микроорганизмы необходимыми элементами для жизни.
Исследователи подчеркивают, что при землетрясениях и других тектонических процессах уровень выделения водорода может увеличиваться в 100 тысяч раз по сравнению с другими известными механизмами, такими как серпентинизация или радиолиз воды. Таким образом, разломы являются одним из самых эффективных источников энергии для подземной жизни.
Эти результаты предоставляют новое понимание структуры биосферы на больших глубинах, где нет солнечного света и органических веществ. Более того, по утверждению авторов, такие условия могут существовать и на других планетах земного типа, открывая перспективы в поиске внеземной жизни.
Ранее ученые также разработали метод для спасения исчезающих видов.