Геологи задокументували смуги ідеально паралельних тунелів міліметрового масштабу у твердих шарах мармуру та вапняку. Цей візерунок не може пояснити жоден відомий геологічний процес, пише Earth.com.
Подібні тунелі зафіксовані у виходах мармуру та вапняку по всій Намібії, Омані та Саудівській Аравії. Тунелі виглядають як щільно вирівняні ряди, що йдуть в одному напрямку та різко обриваються на поверхнях розломів.
Як йдеться у дослідженні, опублікованому в журналі Geomicrobiology Journal, кожна смуга починається вздовж розлому та простягається всередину у вигляді набору рівномірно розташованих трубок. Кожен тунель залишається суворо паралельним до своїх сусідів, не перетинаючись і не розгалужуючись, навіть там, де навколишня порода з часом була складена або розтріскана. Дослідники припустили, що якщо ці тунелі мають біологічне походження, то вони являють собою перший відомий приклад організованого візерунка свердління скелі такого типу.
Професор Сіс В. Пасшир з Майнзького університету імені Йоганна Гутенберга ( JGU Mainz ), який простежив ці ряди у скелях, вважає, що цей незвичайний порядок виключає звичайне розтріскування чи вивітрювання та ставить центральне питання про те, чи міг лише біологічний процес створити такі дисципліновані візерунки. Команда дослідників назвала їх мікронорами.
Довжина тунелів в середині скелі досягала 3,05 сантиметра. Уздовж площин розломів ці смуги могли простягатися приблизно на 10 метрів, а пізніше ерозія оголила їх на поверхні. Зверху отвори виглядали як рівномірно розташовані пори, і жодна з трубочок не розщеплювалася, не перетиналася і не зливалася. Зубчасті тріщини зазвичай розгалужуються та перетинаються, тому набори трубок вказують на надзвичайно контрольований процес у твердому камені .
Хімічний склад
Тунелі часто були заповнені білим карбонатом кальцію, а сусідні породи іноді містили кальцит –відкладення кальцію, утворені ґрунтовими водами. Під мікроскопами краї мікронор мали тонкі контури, збагачені фосфором і сіркою, двома елементами, поширеними в клітинах. За допомогою лазерів вдалося виявити багатий на вуглець матеріал, зосереджений уздовж країв нор.
"Скам'янілості занадто старі, щоб зберегти ДНК чи білок", – додав професор Пасшир.
Подібні тунелі фіксували у пустелі Атакама на півночі Чилі. Там їх лишали ендоліти – мікроби, які живуть усередині гірських порід. Деякі з цих організмів можуть витягувати енергію та поживні речовини з мінералів, виділяючи кислоти, які розчиняють частини карбонатної породи. Але мікроби, що бурять гірські породи, зазвичай залишають шорсткі, нерівні ямки, тому нові тунелі виглядають інакше, ніж звичні ендолітичні сліди.
"Ця невідповідність свідчить про те, що тунельні смуги відображають рідкісну поведінку або, можливо, рідкісний організм, а не звичний спосіб життя, пов'язаний з скелями", - вважають дослідники.
Сигнали на клітинному рівні
Однією з можливих причин є хемотаксис – рух клітин, керований хімічними сигналами з навколишнього середовища. Коли поживні речовини просочувалися крізь вологі тріщини, мікроби могли повзати вздовж градієнта, завжди прямуючи до багатшого хімічного складу. Скупченість змусила б кожну колонію дотримуватися дистанції, залишаючи прямі, рівномірно розташовані шляхи замість безладних перекриттів. Але ця гіпотеза потребує перевірки та тривалого спостереження за колонією подібних організмів у лабораторних умовах.
Стародавні водні шляхи
Ще одна версія полягає у тому, що подібні тунелі лишила вода, що досягла надр, оскільки мікроби не можуть пробити сухий камінь. Минулі вологі періоди, ймовірно, просочували тріщини, забезпечуючи організмам стартову лінію та стабільне постачання хімічних речовин. Дані з Намібії свідчать про те, що смуги утворилися понад мільйон років тому, задовго до того, як ерозія остаточно розкрила їх. Сьогодні там навколо пустеля і тому тунелі виглядають покинутими.
Чому ряди залишаються паралельними
Кожна трубка була набагато ширшою за окрему мікробну клітину, тому бактерії мали б працювати як спільнота. Оскільки ця спільнота розчиняла навколишній карбонат, сусідні породи втрачали легкі поживні речовини, створюючи буфер навколо кожного тунелю.
Мікроскопічні кільцеподібні структури вздовж деяких стін відповідають цій картині зовнішнього зростання з часом, а потім відступають, коли їжа закінчується. Якщо спеціалісти зможуть пов'язати ці кільця з відомою групою бактерій, тунелі можуть стати біосигнатурою, візерунком , що натякає на минуле життя.
Пошук організму означає пошук свіжіших зразків, де тунелі все ще запечатані всередині породи та менш змінені. Команди вчених використовують зображення з вищою роздільною здатністю та хімічні карти, щоб з'ясувати, чи зберігаються клітиноподібні структури в краях. Якщо це буде підтверджено, такі структуровані мікронори не лише змінять розуміння глибокої біосфери Землі, але й удосконалять методи пошуку вченими життя в інших місцях.
Уроки для місій марсохода
Марсіанські місії постійно повертаються до ідеї підземних досліджень, оскільки гірські породи можуть блокувати радіацію та утримувати її сліди протягом багатьох років. Глибока біосфера – життя, яке існує далеко від сонячного світла, – може вижити завдяки хімічним реакціям у заповнених водою гірських породах та осадових породах. Якщо мікронори виявляться біологічними, вони продемонструють ще один спосіб, яким підземне життя може змінювати форму гірських порід у зрозумілий візерунок.
Такий слід може допомогти командам марсоходів вирішити, які з пробурених кернів заслуговують на найретельніше спостереження на Землі.
Мікроби, що вижили у сірчаних джерелах Єллоустоуну
Нагадаємо, що у гарячих джерелах національного парку Єллоустоун знайшли бактерії з роду Aquificales, що можуть дихати не тільки киснем. Ці бактерії використовують сірку, коли кисню мало. Це значить, що вони мають подвійний обмін речовин. І що подібні бактерії можуть допомогти пояснити появу життя на Землі.
