Обитатели земных глубин

Очень интересную и местами захватывающую книгу я прослушал в аудио (иногда следил глазами за текстом). Написала её Карен Ллойд — биогеохимик, микробиолог, профессор наук о Земле и профессор морской и экологической биологии в Университете Южной Калифорнии. Женщина всю жизнь исследует микроорганизмы и для этого постоянно оказывается в разных концах земли, спускается под воду, поднимается в горы... И рассказывает о том, что находит. Книга «Обитатели земных глубин. О самых странных существах на планете» сочетает научные открытия, накопленные другими учёными, с личным опытом анализа и исследования. Рассказ превращается в увлекательное путешествие в поисках и изучении организмов, обитающих в крайне суровых средах — от метановых источников на дне океана до арктической вечной мерзлоты.

«Хотя организмы, живущие тысячелетиями или дольше, кажутся нам странными, возможно, в них и нет ничего особенного. Вообще говоря, они помогают понять, почему существует жизнь»

Автор вводит понятие «глубинной биосферы» — огромного пространства под поверхностью суши и дном океанов, где нет солнечного света, но при этом кипит жизнь. Уже в первых главах звучит ключевая мысль: жизнь может существовать за счёт энергии химических реакций, а не фотосинтеза.

Карен Ллойд рассказывает, как учёные вообще находят и изучают эти организмы:

Экспедиции в экстремальные места. Автор описывает поездки в самые негостеприимные уголки планеты: от вечной мерзлоты Шпицбергена до горячих источников и кратеров вулканов, от илистых берегов до глубоководных участков океана.

Сложные и порой опасные условия работы. Полевые исследования включают не только науку, но и физические испытания: работу в токсичной среде, длительное пребывание в изоляции, преодоление природных препятствий.

Современные методы. Ключевое место занимает молекулярная биология: секвенирование ДНК, анализ генетического материала прямо из образцов породы, воды или ила. Так удаётся обнаружить микробов, которых невозможно вырастить в лаборатории.

Проблема «некультивируемых» организмов. Ллойд объясняет, что большинство глубинных микробов не растут на привычных питательных средах, поэтому их существование долго оставалось тайной.

«Обитатели земных глубин обладают уникальной способностью перерабатывать самые опасные отходы нашей жизнедеятельности: они дышат радиоактивным ураном, мышьяком, органическими канцерогенными веществами и другими опасными для нас соединениями, и это позволяет нам развиваться, не уничтожая самих себя»

В книге я много узнал для себя нового о жизни микроорганизмов, которая отличается от привычной. Они "дышат" минералами, выживают в кипящей воде или в чистой кислоте/щёлочи, при высоком давлении или при отсутствии кислорода. Карен Ллойд описывает их непростые способы выживания и режим минимального расхода энергии, который может длиться сотни и даже миллионы лет!

Также учёная описывает, какое место микроорганизмы занимают на общем древе эволюции жизни на Земле (огромное!). Среда, похожая на глубинные экосистемы (без света, с химическими источниками энергии), рассматривается как возможный прототип ранних условий на Земле. А их стратегии выживания согласуются с фундаментальными законами физики.

«Эти организмы показывают: эволюция не ограничивается быстрыми, бурными путями. Она способна идти очень медленно — в режиме, где главная задача клетки на протяжении сотен тысяч лет сводится лишь к поддержанию самого себя, а не к активному росту и делению»

В финале книги Ллойд описывает значение сделанных в сфере микроорганизмов открытий (за последние 10-20 лет) для науки и общества:

• значение глубинной биосферы как резервуара разнообразия;
• понимание геологии, биотехнологий и процессов добычи ресурсов;
• проблемы экологии и участие микроорганизмов в глобальных процессах (углерод, метан, сера);
• связь биологии микроорганизмов с изучением возможной жизни на других планетах.

  «Может оказаться, что внеземная жизнь родственна земной, но роднит их не общность каких-то конкретных биохимических реакций, а термодинамические свойства систем, стремящихся уйти от равновесия. И это знание подкрепит уверенность людей в том, что жизнь существует на (или в) миллионах других планет, вращающихся вокруг звёзд по всей Вселенной»

  Открыл для себя просто бездну информации о самых простейших организмах и о связи всей жизни на Земле с этими существами, о связи прокариотов (они) с эукариотами (это мы и все животные, растения и грибы). Местами было слишком научно, но авторка постаралась всё объяснить и по полочкам разложить. Советую всем, кому такое научно-популярное по душе.