Грызун комментирует: Кстати, полезла читать про черноморскую фауну и нашла таки супер-уникальное. В черном море под 200 м

сегодня в 03:15

Кстати, полезла читать про черноморскую фауну и нашла таки супер-уникальное.
В черном море под 200 метрами пригодной для жизни воды идет толща воды насыщенная сероводородом и лишенная кислорода.
"Безжизненная напрочь, совсем никто не живет, них, найн", света и тепла нет это понятно, давление, главное -- кислорода нет, а даже если бы и был рядом с сероводородом им всё равно дышать невозможно, нет, никаких шансов, как я читала до появления нейросетей. Сразу тогда подумала, что сто процентов там живет какая-нибудь крайне уникальная фигня.
Я сейчас копнула сеткой и нашла, какая именно: бактериальные маты на анаэробном хемиосинтезе!
Ну и небольшая (совсем небольшая) "экосистема" из особо живучих микроорганизмов на этих матах.

Вот саммари нейросетки:

Если коротко: на дне Чёрного моря есть места, где из осадков выходит метан. Там живут микробы, которые «едят» метан и строят из него каменные трубы и рифы. Вокруг них — целая экосистема, напоминающая древнюю бескислородную Землю.

Если подробнее:
В микробных матах Чёрного моря живёт тесное сообщество из анаэробных метанотрофных архей ANME и сульфатредуцирующих бактерий Desulfosarcina/Desulfococcus. В черноморских матах доминируют археи ANME-1, иногда до половины всех клеток. Сообщество слоистое: во внешнем чёрном слое чаще преобладают ANME-2, а во внутреннем розовом — ANME-1. Эти микробы и создают вокруг себя плотные маты, покрывающие карбонатные постройки.

Она напоминает архейские экосистемы, когда на Земле почти не было кислорода, а жизнь существовала за счёт хемосинтеза и метана. Археи ANME считаются одной из древнейших форм жизни, доминировавшей на планете примерно 3,5–4 миллиарда лет назад. Поэтому черноморские метановые рифы рассматривают как современную модель того, как могла выглядеть жизнь на ранней Земле.Похожие условия могут существовать в подлёдных океанах Европы(которая небесное тело, а не часть света) или Энцелада, где жизни тоже пришлось бы обходиться без кислорода и солнечного света.

Роль этих матов в экосистеме и климате огромна. Они работают как мощный «метановый фильтр»: потребляют метан, который образуется в донных осадках, и не дают ему уйти в атмосферу. Побочный результат этого процесса — осаждение карбонатов, из которых и растут сами рифы и трубчатые постройки.

Метаболически главный процесс — анаэробное окисление метана (AOM), сопряжённое с восстановлением сульфата; стехиометрия близка к 1:1. Скорость AOM в активных слоях достигает 15 мкмоль/г сухого веса в день. Кроме окисления, в матах идёт и метаногенез, причём соотношение окисления к образованию составляет примерно 2:1.

Географически всё это приурочено к северо-западной части Чёрного моря, на глубинах от ~150 до 2000 м. Только там картировано не менее 2778 активных сипов; всего в Чёрном море насчитывают до 5000 сипов и 80 грязевых вулканов. Карбонатные постройки достигают 4 м в высоту и около 1 м в диаметре, а микробные маты — до 10 см толщины.

И для совсем уж заинтересовавшихся история исследований:

Хронология
1989 — в апреле на северо-западном шельфе и склоне Чёрного моря впервые заметили выходы метана — газовые факелы. Группа В. Н. Егорова и Г. Г. Поликарпова из Института биологии южных морей, Севастополь / НАН Украины.

1990 — первое погружение к сипам на севастопольском аппарате «БЕНТОС-300». Увидели кораллоподобные рифы с неизвестными организмами, похожими на губок.

2001 — комплексная экспедиция: Россия, Германия, Швейцария, Румыния. Методами молекулярной биологии выяснили: основа — археи ANME-1 и сульфатредуцирующие бактерии Desulfosarcina/Desulfococcus. В рейсе TTR-11 впервые нашли метанотрофные маты с аутигенными карбонатами в глубоководном Чёрном море, Сорокинский жёлоб.

2002 — статья Michaelis et al. в Science. Показали: маты покрывают карбонатные постройки высотой до 4 м на метановых сипах в анаэробной зоне северо-западного шельфа. Это анаэробное окисление метана (AOM), сопряжённое с восстановлением сульфата; оно даёт карбонаты и биомассу. Важно для понимания древней Земли.

2004 — в мае–июне при драгировании в глубоководной палео-дельте Днепра нашли трубчатые карбонатные постройки у верхней границы стабильности газогидратов (~700 м). Авторы: С. Б. Гулин, Й. Грайнерт, В. Н. Егоров, М. Де Батист, Ю. Г. Артёмов; международная группа Украина–Германия–Бельгия.

2005 — в Applied and Environmental Microbiology описали подповерхностный нодулярный мат в осадках сипа: более 50% — ANME-1, одновременно потребляет метан и сульфат. Похоже на начальную стадию рифов. Тогда же описали метанотрофные маты Сорокинского жёлоба.

2006–2007 — на живых матах показали: они не только окисляют, но и производят метан, соотношение окисление:образование ≈ 2:1. Описали слоистость: ANME-1 и ANME-2 сидят в разных слоях; ANME-1 — до 50% клеток; скорость AOM до 15 мкмоль/г сухого веса в день.

2010 — в Environmental Microbiology метагеномный анализ: получили 3,4 Мбит ДНК из fosmid-библиотек мата. Впервые заглянули в гены ANME-1, ответственные за AOM.

2015 — описали тиотрофные маты в гипоксической зоне Чёрного моря (150–170 м, Крымский шельф). Их образуют крупные нитчатые бактерии; занимают до 25–55% дна. Это окисление сероводорода, не метана.

2018 — в Scientific Reports липиды и изотопы C, N у ANME: ANME-1 доминируют в розовом слое, ANME-2 — в чёрном и карбонатном осадке. У ANME-1 более 98% археальных липидов; есть внутренне циклизованные тетраэфиры, характерные для термофилов.

2021 — экспедиция GHASS2 (Gas Hydrate Assessment in the South-Western Black Sea), Румыния. Отобрали образцы для метагеномики прокариот западной части Чёрного моря.

2025 — изотопы C и N в коферменте F430 (ключевой фермент метаногенеза/метанотрофии) из матов северо-западного Чёрного моря. В трубчатых постройках ANME-1 — во внутреннем розовом слое, ANME-2 — во внешнем чёрном. Реконструируют потоки азота и углерода.

Комментарий к сообщению