Գիտնականներն առաջին անգամ ապացուցել են, որ Երկրի վրա գտնվող խոշոր երկնաքարային խառնարանի խորքերում ակտիվորեն տեղի է ունենում մեթանի կենսաբանական արտադրություն։ mBio ամսագրում հրապարակված ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ Շվեդական Սիլյան խառնարանի (տրամագիծը՝ 52 կմ, տարիքը՝ մոտ 380 միլիոն տարի) տակ գտնվող ճեղքված ապարներում ապրում է մանրէաբանական համայնք, որը ածխածինը վերածում է մեթանի՝ օգտագործելով հայտնի ամենահին ուղին։

Հայտնագործությունն ուղղակիորեն ամրապնդում է այն փաստարկները, որ նմանատիպ գործընթացներ կարող են ընթանալ հենց հիմա Մարսի խառնարաններում, այնտեղ, որտեղ NASA-ն և ESA-ն արձանագրում են CH₄-ի առեղծվածային արտանետումներ։

Ի՞նչ են հայտնաբերել Սիլյանի տակ

Լիննեի համալսարանի (Շվեդիա) և GFZ Պոտսդամի թիմը խառնարանի ներսում 400–600 մետր խորությունից ստորգետնյա ջրի նմուշներ է վերցրել։ Լաբորատոր կուլտուրաներում մանրէներն ակտիվորեն սկսել են մեթան արտադրել տարբեր ենթաշերտերից՝ ներառյալ տեղական նավթը և լուծված CO₂-ը։ Գենոմային և տրանսկրիպտոմային վերլուծությունը բացահայտել է գլխավոր հերոսների զույգը.

  • Acetobacterium sp. KB-1 – բակտերիա, որն ածխածինը մեթիլային խմբերում վերածում է ացետատի։
  • Candidatus Methanogranum gryphiswaldense – արքեա, որը մեթանի սինթեզի համար օգտագործում է բացառապես մեթիլ-վերականգնման ուղին (Wood–Ljungdahl-ը)։

Այս ուղին համարվում է Երկրի վրա գոյություն ունեցող ամենահիններից մեկը. այն գործել է դեռ LUCA-ի (վերջին ունիվերսալ ընդհանուր նախահայրը) ժամանակ՝ 3.8–4.1 միլիարդ տարի առաջ։ Կարևոր է. գործընթացը թողնում է բնորոշ իզոտոպային հետք (¹³C-ի ուժեղ քայքայում), որը հնարավոր չէ շփոթել աբիոգեն մեթանի հետ։

«Հարվածային խառնարանները մեռած սպիներ չեն։ Դրանք ստեղծում են ճեղքերի ցանց, որոնց միջով շրջանառվում են ջուրն ու սննդանյութերը, վերածվելով իդեալական ստորգետնյա օազիսների», – մեկնաբանել է գլխավոր հեղինակ Ֆեմկե վան Դամը։

Ինչու՞ է սա կարևոր Մարսի համար

Կարմիր մոլորակի վրա մեթան արձանագրվում է 2003 թվականից ի վեր (Mars Express, Curiosity, TGO)։ Ամենավառ արտանետումները՝ մինչև 20–60 ppb, տեղի են ունենում հյուսիսային կիսագնդի ամռանը և տարածականորեն համընկնում են հնագույն հարվածային կառույցների հետ՝ Գեյլ խառնարան, Ացիդալիա հարթավայր, Arabia Terra շրջան։ Մինչ այժմ մնում էր երկու բացատրություն.

  1. Երկրաքիմիական (սերպենտինացում)։
  2. Կենսաբանական (մեթանոգեններ)։

Նոր ուսումնասիրությունն առաջին անգամ տալիս է երկրային նմանօրինակ. կենդանի մեթան արտադրող մանրէներ հարվածային խառնարանում, որոնք օգտագործում են նույն հնագույն ուղին և թողնում նույն իզոտոպային հետքը, ինչը տեսնում են մարսագնացները։

Ուր նայել առաջիկա տարիներին

  • ExoMars Rosalind Franklin առաքելությունը (մեկնարկը՝ 2028, վայրէջքը՝ 2029) հագեցած է 2 մետր երկարությամբ գայլիկոնով և MOMA զանգվածային սպեկտրոմետրով. հենց այն, ինչ անհրաժեշտ է Օքսիա Պլանում խառնարանում մեթիլ-վերականգնման ուղին փնտրելու համար։
  • Չինական Tianwen-3 առաքելությունը (2028–2030) նախատեսում է նմուշներ վերադարձնել Utopia Planitia շրջանից, որտեղ նույնպես մեթան է արձանագրվել։
  • NASA Mars Sample Return-ը (2031+) կարող է ապարներ բերել Jezero խառնարանից, որտեղ Curiosity-ն արդեն օրգանական նյութեր և CH₄-ի սեզոնային տատանումներ է գտել։

Կարճ ասած

Շվեդական Սիլյան խառնարանում կես կիլոմետր խորության վրա հայտնաբերվել է կենդանի մանրէաբանական համայնք, որը մեթան է արտադրում հնագույն կենսաքիմիական ուղիով։ Սա հարվածային կառուցվածքի ներսում ակտիվ մեթանոգենեզի առաջին երկրային օրինակն է, և դա ուղղակի նմանօրինակն է այն բանի, ինչ կարող է տեղի ունենալ Մարսի խառնարաններում, որտեղ արձանագրվում են CH₄-ի առեղծվածային արտանետումներ։ Հայտնագործությունը կտրուկ բարձրացնում է առաջիկա տասնամյակում գործող մարսյան կենսոլորտի հայտնաբերման հավանականությունը և հստակ թիրախ է տալիս ապագա առաքելությունների համար. գայլիկոնել խորը հենց հարվածային խառնարանների ներսում։