На поверхности Земли кипит жизнь, от тропических лесов до коралловых рифов, но некоторые из самых разнообразных экосистем существуют в темноте под землей. Традиционно считавшиеся негостеприимными, подповерхностные среды теперь признаны удивительными по своему биоразнообразию.

Исследование, проведенное под руководством Эмиля Руффа из Морской биологической лаборатории (MBL), выявило процветающие подземные микробные сообщества, соперничающие или превосходящие разнообразие поверхностных экосистем даже в условиях дефицита энергии. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показало, что в подповерхностных экосистемах может обитать более половины всех микробных клеток.

В 2016 году команда Руффа провела первое глобальное сравнение поверхностных и подземных микробиомов. Образцы были собраны из горных пород, водоносных горизонтов, глубоких отложений и переходных зон, таких как пещеры и гидротермальные источники. С помощью секвенирования ДНК они проанализировали микробное разнообразие в морских и наземных средах.

Полученные результаты свидетельствуют о поразительном разнообразии. Подповерхностные археи (одноклеточные микроорганизмы) процветали в рассолах, пещерах, источниках и глубоководных местах обитания, а бактерии – в пещерах и морских отложениях. Среди ключевых игроков – Euryarchaeota, известная производством метана, и Asgararchaeota, которая дает представление об эволюции эукариотической жизни.

Неожиданно оказалось, что микробное разнообразие увеличивается с глубиной, несмотря на нехватку энергии. Археи были наиболее разнообразны в более глубоких земных слоях, в то время как бактерии демонстрировали аналогичные тенденции в морской среде. Руфф предполагает, что микробы на неизведанных глубинах могут адаптироваться благодаря сверхнизкой скорости метаболизма, делясь лишь раз в десятилетия или столетия.