Поиски жизни в Солнечной системе

Не меняет существа дела и тот факт. что некоторые бактерии способны жить в темноте, используя для питания только неорганические вещества, а как единственный источ ник углерода-его диоксид. Такие организмы, называемые хемолитоавтотрофами (что в буквальном переводе значит: питающие себя неорганическими химическими веществами), получают энергию, необходимую для превращения диоксида углерода в органические вещества за счет окисления водоро да, серы или других неорганических веществ. Но эти источ ники энергии в отличие от Солнца истощаются и после

использования не могут восстанавливаться без участия сол нечной энергии. Так, водород, важный источник энергии для некоторых хемолитоавтотрофов, образуется в анаэробных условиях (например, в болотах, на дне озер или в желудоч но-кишечном тракте животных) путем разложения под действием бактерий растительно" о материала, который сам. конечно, образуется в процессе фотосинтеза. Хемолитоав тотрофы используют этот водород для получения из диокси да у1лерода метана и веществ, необходимых для жизне деятельности клетки. Метан поступает в атмосферу, где разлагается под действием солнечного света с образованием водорода и других продуктов. В атмосфере Земли водород содержится в концентрации 0,5 на миллион частей; почти весь он образовался из метана, выделяемого бактериями. Водород и метан выбрасываются в атмосферу также при извержениях вулканов, но в несравненно меньшем количест ве. Другой существенный источник атмосферного водоро да - верхние слои атмосферы, где под действием солнечною УФ-излучения пары воды разлагаются с высвобождением атомов водорода, которые улетучиваются в космическое пространство.

Многочисленным популяцим различных животных- рыб. морских моллюсков, мидий, гигантских червей и т.д., кото рые. как было установлено, и обитают вблизи горячих источников, обнаруженных на глубине 2500 м в Тихом океа не, иногда приписывают способность существовать незави симо от солнечной энергии. Известно несколько таких зон: одна рядом с Галапагосским архипелагом, другая-на рас стоянии примерно 21 к северо-западу, у берегов Мекси ки. В глубине океана запасы пищи заведомо скудны, и открытие в 1977 г. первой такой популяции немедленно поставило вопрос об источнике их питания. Одна возмож ность, по-видимому, заключается в использовании органи ческого вещества, скапливающегося на дне океана, отбро сов, образовавшихся в результате биологической активности в поверхностном слое; они переносятся в районы геотер мальной активности горизонтальными течениями, возника ющими вследствие вертикальных выбросов горячей воды. Движение вверх перегретой воды и вызывает образование придонных горизонтальных холодных течений, направлен ных к месту выброса. Предполагается, что таким путем здесь и скапливаются органические останки.

Другой источник питательных веществ стал известен после того, как выяснилось, что в воде термальных источни

ков содержится сероводород (H^S). Не исключено, что хемо литоавтотрофные бактерии находятся у начала цепи пита ния. Как показали дальнейшие исследования, хемолитоав тотрофы действительно являются главным источником орга нического вещества в экосистеме термальных источников. Бактерии, о которых идет речь, осуществляют следующую реакцию:

где СНдО означает углевод или вообще любое вещество

клетки.

Поскольку "топливом" для этих глубоководных сооб ществ служит образовавшийся в глубинах Земли сероводо род, их обычно рассматривают как живые системы, способ ные обходиться без солнечной энергии. Однако это не совсем верно, так как кислород, используемый ими для окисления "топлива", является продуктом фотохимических превраще ний. На Земле имеются только два значительных источника свободного кислорода, и оба они связаны с активностью Солнца. Главный из них-это фотосинтез, протекающий в зеленых растениях (а также в некоторых бактериях):

где С"Н 1206 -углевод глюкоза. Другим, менее существен ным источником свободного кислорода является фотолиз паров воды в верхних слоях атмосферы. Если бы в геотер мальном источнике удалось обнаружить микроорганизм, использующий для жизни только газы, образующиеся в глубинах Земли, то это означало бы, что открыт тип метабо лизма, абсолютно не зависящий от солнечной энергии.

Следует помнить, что океан играет важную роль в жизни описанной глубоководной экосистемы, поскольку он создает окружающую среду для организмов из термальных источ ников, без которой они не могли бы существовать. Океан обеспечивает их не только кислородом, но и всеми нужными питательными веществами, за исключением сероводорода. Он удаляет отходы. И он же позволяет этим организмам переселяться в новые районы, что необходимо для их выжи вания, поскольку источники недолговечны-согласно оцен кам, время их жизни не превышает 10 лет. Расстояние между отдельными термальными источниками в одном районе океана составляет 5-10 км.

Растворитель