ЖИТТЯ У КОНЦЕНТРОВАНІЙ СУЛЬФАТНІЙ КИСЛОТІ?

Вулканічне кратерове озеро Каваг Ієн на півдні острова Ява, переповнене концентрованою сульфатною кислотою. Джерело ілюстрації: http://www.panoramio.com

Андрій М. ЗАМОРОКА

А чом би й ні?! Днями мені до рук втрапило кілька наукових публікацій присвячених дослідженням гарячих кислотних озер на острові Ява, що в Індонезії. Я, на правду, був здивованим, адже мікробіологи знайшли життя у, здавалось би, непридатних для того умовах – у вулканічному озері із концентрованою сульфатною кислотою (вона ж сірчана –авт.)!


Озеро Каваг Ієн - найбільша природна кислотна водойма на Землі. http://www.panoramio.com

Озеро у кратері вулкану Ієн, на сході острова Ява (Індонезія), є найбільшою природною кислотною водоймою у світі. А за концентрацією кислоти у його водах немає аналогів у світі – ph становить 0,3. Подібними до нього є, хіба, арґентинські ріка Аґріо (ph 0,37) та озеро Кавіагве (ph 2,5), які пов’язані із вулканом Копагве, чи новозеландська ріка Ванґегу (ph 1,4-7,0), що витікає із кратерового озера вулкану Руапегу, або костарікійська ріка Аґріо (ph 2-3), яка витікає із вулкану Поас. Не дивуйтесь, що різні ріки у Арґентині та Коста Риці носять одинакові назви, адже іспанське слово “Agrio” означає “Кислий”. Зрозуміло, що вода у цих водоймах кисла, аж занадто… Для порівняння, кислотність шлункового соку людини становить ph 2-3. То ж зрозуміло, що біологічні тканини, не те що живі орґанізми, у кислотних водоймах руйнуються і не можуть жити…

Звичайна бляшанка, занурена у озеро, активно розчиняється у ньому... Джерело ілюстрації: http://www.stormchaser.ca

Якщо припустити, що Пекло існує, то воно знаходиться саме тут: озеро із гарячою сульфатною кислотою завширшки 361 метр та глибиною 200 метрів, ядучі випари сірководню, джерела, які вивергають окріп, струмені гарячої пари, важкі метали та цілі пласти жовтої сірки, котра час до часу спалахує, отруюючи і без того задушливу атмосферу кратеру… Усе як належиться вулкану, котрий завмер у підступній дрімоті. Та от вчені настирливі у своєму прагненні пізнання, вони шукають сліди можливого життя навіть у таких непривітних місцях, як озеро Каваг Ієн. І їх пошуки увінчалися успіхом…

Гаряча сульфатна кислота, сірка, ядучі гази та джерела з окропом - чим не пекло?.. Джерело ілюстрації: http://www.panoramio.com
Гаряча сульфатна кислота, сірка, ядучі гази та джерела з окропом - чим не пекло?.. Джерело ілюстрації: http://www.panoramio.com

Біологам вдалось виявити цілі екосистеми мікроорґанізмів, які населяють саме озеро Каваг Ієн та ріку Банюпагіт-Банюпутіг, яка витікає з нього. Вони знайшли тут угруповання Археїв (Archaea Woese, Kandler & Wheelis, 1990), Бактерій (Bacteria (Haeckel, 1894) Woese, Kandler Wheelis, 1990) та примітивних Евкаріот (Eukaryota Whittaker & Margulis, 1978). У кислотних водах озера Каваг Ієн мікробіологи знайшли лише 3 види археїв, які здатні виживати у його екстремально токсичних умовах. До значного подиву вчених, після досліджень рибосомальної РНК, вони не знайшли жодного збігу із відомими видами кислотолюбних (ацидофільних – авт.) археїв. Можливо, такий результат спричинений використанням інших праймерів для молекулярного дослідження, ніж ті, що внесені до баз даних. Натомість, виявлено їх спорідненість до архей із глибоководних термальних джерел… Яким чином мікроорґанізми, що живуть на глибинах понад 2000 метрів під поверхнею океану потрапили у високогірне озеро на висоті 2700 метрів над морем, залишається незрозумілим.

Наявність археїв та відсутність бактерій у озері пов’язана, у першу чергу, із високою концентрацією сульфатної кислоти, а як відомо, археї є визнаними екстремофілами. Вони живляться за рахунок хемосинтезу, метаболізуючи сполуки заліза та сірки. Тож виявлення археїв із воднево-сірчаним типом метаболізму аж ніяк не здивувало вчених. Однак, неочікуваним став факт присутності у водах озера Каваг Ієн метаноґенних археїв, але ж утворення метану є безкисневим процесом і невідомий у середовищах із кислотністю ph 0,3. Інші з вивчених археїв виявилися спорідненими до нетермофільних (живуть при температурах не вище 30-40°С – авт.) морських Кренархеїв (Crenarchaeota).

У озері Каваг Ієн знайдено метаноґенні археї. Джерело ілюстраці: http://www.the-icsp.org

У той же час в озері Каваг Ієн цілковито відсутні бактерії. Цей факт вчені пояснюють високою концентрацією сульфатної кислоти, проте у світі відомо 12 видів бактерій, котрі заселяють такі екстремальні середовища. Зрештою, бактеріальні біоплівки (колонії бактерій занурені у слиз – авт.) можуть бути знайдені на поверхні каменів як у озері, так і на його берегах.

Біорізноманіття мікроорґанізмів значно збільшується у ріці Банюпагіт-Банюпутіг, яка витікає із озера Каваг Ієн, однак, із плином втрачає свою кислість аж до нейтральної реакції після злиття зі своєю притокою Калі Сенґон. Дещо нижче за течією від місця витоку із озера, у ріці Банюпагіт-Банюпутіг виявлено присутність бактерій. Молекулярні дослідження продемонстрували їх високу спорідненість із бактеріями приналежних до родин Псевдомонадових (Pseudomonodacaea) та Бурхольдерієвих (Burkholderiaceae). Зокрема, із Бурхольдерієвих Бета-протеобактерій (Betaproteobacteria Garrity, Bell & Lilburn, 2006) виявлено вид роду Лептотрікс (Leptothrix Kützing, 1843).

Ні у озері Каваг Ієн, ні у витоках ріки Банюпагіт-Банюпутіг біологам не вдалось виявити присутності евкаріотичних організмів. А їх появу відмічено лише при кислотності середовища ph 2,66. Зокрема, тут проживає ціла низка одноклітинних водоростей, наприклад Діатомових (Diatomeae (Dumortier, 1821) Cavalier-Smith, 1995). Однак, багатство життєвих форм та високе біотичне різноманіття з’являється лише після опріснення та нейтралізації вод Банюпагіт-Банюпутіг.

Бачте, життя на нашій Землі повсюдне, навіть у кислоті…

admin Written by:

6 Comments

  1. Листопад 9, 2010
    Reply

    Цим істотам не страшна атомна війна.

  2. Листопад 9, 2010
    Reply

    Еге ж, все вимре, а вони залишаться 🙂 .

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

− 9 = 1