Де можна побачити життя таким, якою вона була в момент свого народження? Відомий кінорежисер Джеймс Кемерон переконаний, що це можна зробити, опустившись на дно Маріанської западини. Екосистеми, які виявив там відважний мандрівник, що нагадують ті, що існували на нашій планеті понад трьох мільярдів років тому.

Джеймс Кемерон в рамках своєї нової роботи зробив ненавмисне відкриття: на дні Маріанської западини на глибині в 10,9 кілометра живуть собі мікробні мати - біоплівки, що живляться речовинами, які вони добувають з донних відкладень. Аналогічні місця проживання і процеси, що відбуваються в них, вважають дослідники, у давнину породили хімічну реакцію, в результаті якої на Землі, а, можливо, і в інших місцях Сонячної системи з'явилися перші живі організми.

"Ми вважаємо, що ця хімічна реакція може лежати в основі метаболізму, - говорить Кевін Хенд, астробіолог каліфорнійської лабораторії Jet Propulsion (JPL). - Це може бути рушійною силою, яка привела до появи життя. Можливо, не тільки тут, але і в таких світах, як Європа (крижана супутник Юпітера)".

Місія Кемерона Deepsea Challenger здійснила ряд занурень, в тому числі одне пилотируемое, в Маріанську западину в період між 31 січня та 3 квітня цього року. В пучину морську Кемерон занурювався особисто. Спустившись на дно, режисер не лише милувався навколишнім пейзажем: Кемерон взяв проби грунту і зробив кілька знімків. Піднявшись нагору, Кемерон розповів журналістам, що там, внизу, досить похмуро, а дно схоже на поверхню Місяця. Однак, на відміну від млявого супутника Землі, в холодних глибинах океану все ж таїться життя.

Знайдені дослідниками бактеріальні мати представляють собою досить поширену ще з давніх часів екосистему прокаріотів. Хоча деякі дослідники вважають її аналогом організму багатоклітинних - аж надто злагоджено діють бактерії, що входять до "килимок". Як правило, мат об'єднує кілька груп "вузьких" фахівців: одні, наприклад, розкладають тільки сірководень, інші воліють сульфіди, треті - сульфати і т. п. Таким чином мат "працює", використовуючи практично всі ресурси у вигляді хімічних сполук, що є навколо, а члени цієї колонії діляться один з одним органікою, отриманої в результаті цього різноманітного хемосинтезу.

Також цікаво ще й те, що часто "відходи" одних бактерій, що входять до складу мата, є корисним ресурсом для інших. Це легко продемонструвати на прикладі співжиття двох груп бактерій - сірководневих фотосинтетиков і сульфатредукторов. Перші з них можуть фотосинтезировать, використовуючи не кисень, як вищі рослини, а сірководень. Однак побічним продуктом їхньої діяльності є оксиди сірки, які, потрапивши у воду, одразу ж утворюють сірчану кислоту, а потім сульфати. Ці сульфати - бажана їжа для сульфатредукторов, які відновлюють їх за допомогою водню. Але побічним продуктом цього процесу є сірководень, який використовує перша група бактерій.

Таким чином, якщо дві групи цих бактерій будуть жити в межах одного мата, то вони утворюють цілком собі самодостатню екосистему. А якщо ще додати до них метанокисляющих бактерій як донорів водню (вони окислюють метан з утворенням вуглекислого газу і молекулярного водню) і метоногенных бактерій, які, використовуючи вуглекислий газ і молекулярний водень, вироблений метанокислителями, отримують в якості побічного продукту той самий метан, який так потрібен першій групі, то "господарська діяльність" станетещеболее збалансованою. Тоді за воднем далеко ходити не треба, його можуть поставляти інші члени колонії. Словом, мат являє собою практично безвідходний комбінат, який не змогли створити ще люди, ну, а природа породила його понад трьох мільярдів років тому!

В Маріанській западині, як показали результати експедиції, живуть не тільки мікробні "килимки" - там було помічено і ще кілька раніше невідомих науці представників тваринного світу. Наприклад, гігантські 17-сантиметрові рачки амфіподи (Amphipoda), їх називають в Росії бокоплави, зовні вони дуже схожі на креветок. Дослідження цих ракообразны показало, що в їх організмі містяться сполуки, які допомагають тканин ефективніше працювати при надзвичайно високому тиску.

"Одне з цих сполук - сцилллоинозит, ідентичний за складом досліджуваному зараз препарату для руйнування амілоїдних бляшок, які пов'язують з розвитком хвороби Альцгеймера", - зазначає Дуг Бартлетт, мікробіолог з Інституту океанографії Скріппса при каліфорнійському Університеті в Сан-Дієго. Своєї черги до дослідникам чекають ще 20 тисяч мікробів, взятих з Маріанської западини.

Ще одного "новачка" знайшли на глибині в 8,2 кілометра в Новобританском жолобі біля берегів Папуа-Нової Гвінеї. Ним виявився представник морських огірків, або голотурій (Holothurioidea) - забавних істот з групи голкошкірих (Echinodermata). "Вони існували в цих глибинах і в минулому, але не були зняті на плівку. Ми побачили одного з них і думаємо, що він являє собою новий вид", - говорить Бартлетт. А стіни жолоби прикрашає величезна кількість желудевых черв'яків, глибоководних безхребетних, які засипають дно западини своїми спіралеподібними екскрементами. "Якщо ви ніколи не думали про черв'яків з любов'ю, то, подивившись це відео, полюбили б їх", - запевняє Бартлетт.

На відео Кемерона видно не тільки глибоководні мешканці, але і найстаріше морське дно на планеті. Сто вісімдесят мільйонів років тому, коли по Землі ще гуляли динозаври, скелі на дні Маріанської западини були розжареною лавою. А кадри, зняті режисером в Новоанглийском жолобі, цілком можуть виявитися рекордними по глибині місця зйомки лавових подушок, вважає морський геолог Петті Фраєр з Гавайського університету в Гонолулу.

Змінені породи, що дають їжу мікробним матів, є частиною молодих тектонічних плит, що лежать поверх стародавнього дна Тихого океану. Маріанська западина - це зона субдукції, де дві тектонічні плити зіткнулися і одна з них наползла на іншу. Просочувався крізь нагромадження скель вода змінює склад порід за допомогою серпентинизации. В ході цього процесу утворюються сірка, метан і водень, що і дає бактеріям їжу.

В останні роки вчені схиляються до думки про те, що рання життя на Землі зародилося близько чотирьох мільярдів років тому, в зонах субдукції, подібних Маріанській западині. У цих жолобах температура була нижче, і серпентинизированные породи дали необхідний поштовх хімічної реакції, яка і привела до зародження життя.

"Ці жолоби могли бути тим місцем, де виникло життя, - говорить Кемерон. - Ця таємниця повинна бути розгадана. Сподіваюся, ми ще поныряем". Поки що нові занурення не плануються, але, за словами режисера, заглибні і спускаються глибоководні апарати знаходяться в робочому стані і зараз зберігаються на території його маєтку.