Что такое тёмный кислород? Как бактерии в океане создают кислород без света и могут помочь колонизировать Марс
Долгое время считалось, что вся жизнь на Земле, от микроскопических бактерий до гигантских китов, зависит от фотосинтеза — процесса, происходящего в верхних слоях океана, где солнечный свет, подобно волшебному ключу, запускает производство кислорода. Но что, если я скажу вам, что в глубинах океана, в кромешной тьме, происходит нечто, переворачивающее наши представления о происхождении этого жизненно важного элемента?
В последние годы ученые сделали ряд открытий, которые заставили их пересмотреть устоявшиеся догмы. Оказалось, что в самых тёмных уголках мирового океана, на абиссальных равнинах, существуют процессы, производящие кислород без участия солнечного света. Одним из самых интригующих открытий стало обнаружение необычной активности металлических конкреций, усеивающих морское дно. Эти образования, словно маленькие фабрики, производят кислород, механизм которого долгое время оставался загадкой.
Металлические конкреции: кто стоит за таинственным производством кислорода?
Представьте себе: глубоководный ландшафт, усеянный тёмными, почти чёрными, шарообразными образованиями. Это и есть металлические конкреции — скопления различных металлов, таких как марганец, железо, никель и медь. Об их существовании известно давно, и их промышленная ценность давно привлекает внимание горнодобывающих компаний. Однако лишь недавно стало известно, что эти образования могут играть гораздо более важную роль в экосистеме океана.
Исследователи из Китайской академии наук в Пекине выдвинули гипотезу, объясняющую загадочное производство кислорода конкрециями. Они обнаружили, что два вида глубоководных бактерий способны производить значительные объемы кислорода в процессе восстановления нитратов (NO3) до аммония. И что особенно важно, этот процесс приводит к выпадению в осадок оксида марганца, основного компонента металлических конкреций. Таким образом, бактерии не только производят кислород, но и участвуют в формировании самих конкреций.
Тёмный кислород: значение для экосистем и терраформирования Марса
Открытие «тёмного» кислорода, производимого бактериями в глубинах океана, имеет далеко идущие последствия. Во-первых, это указывает на то, что роль фотосинтеза в производстве кислорода на Земле может быть переоценена. Возможно, вклад глубоководных бактерий в глобальный кислородный баланс значительнее, чем считалось ранее.
Во-вторых, «тёмный» кислород может быть критически важен для поддержания жизни в глубоководных экосистемах, где солнечный свет отсутствует. Этот кислород может поддерживать жизнедеятельность кислородзависимых микроорганизмов и даже небольших животных, обитающих в этих экстремальных условиях.
Но, пожалуй, самое захватывающее — это потенциальное применение «тёмного» кислорода для терраформирования Марса. На поверхности Красной планеты обнаружены нитраты, что открывает возможность для производства кислорода с помощью бактерий. Если удастся адаптировать глубоководные бактерии к марсианским условиям, они смогут производить кислород, необходимый для создания пригодной для жизни атмосферы.
Вопросы без ответов и перспективы исследований
Несмотря на значительный прогресс, многое в механизме производства «тёмного» кислорода остается неясным. Не все ученые разделяют энтузиазм по поводу значимости этого процесса. Некоторые считают, что вклад глубоководного кислорода в глобальный баланс незначителен и что основной источник кислорода в океане — это по-прежнему фотосинтез.
Кроме того, остается открытым вопрос о том, как именно бактерии осуществляют процесс восстановления нитратов и выделения кислорода. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы полностью понять механизм этого необычного процесса.
Тем не менее, открытие «тёмного» кислорода открывает новые горизонты в изучении глубин океана и потенциальных возможностей терраформирования Марса. Это еще раз доказывает, что мир вокруг нас полон загадок и неожиданных открытий, и что самые невероятные открытия могут скрываться в самых неожиданных местах. И кто знает, возможно, именно «тёмный» кислород станет ключом к созданию новой жизни на другой планете.
