Грибы-камнееды: на глубине 500 метров обнаружены 13 новых видов микроорганизмов

Исследовательская группа из Мичиганского университета сделала сенсационное открытие, обнаружив гигантскую подземную экосистему. В пробах воды, взятых с глубины более 500 метров под регионом Великих озер в Северной Америке, были найдены 13 ранее неизвестных видов грибов, которые буквально питаются камнями.

Согласно результатам исследования, в среде, которая долгое время считалась непригодной для жизни, обитает в общей сложности 689 различных видов грибов. Это открытие заставляет ученых полностью пересмотреть представления о скрытой биосфере нашей планеты.

Жизнь в абсолютной изоляции: как выживают подземные грибы

Образцы были получены из газовых скважин в формации Антрим-Шейл на глубине от 500 до 556 метров. Анализ показал, что эта вода находилась в изоляции от поверхности около 11 000 лет — со времен окончания последнего ледникового периода. Несмотря на такие экстремальные условия, концентрация грибковых клеток в одной капле подземной воды оказалась сопоставима с показателями океанической воды, что поразило биологов.

В условиях полного отсутствия света и кислорода эти организмы выработали уникальную стратегию выживания, состоящую из трех основных механизмов:

1. Химическая коррозия (биовыветривание): Грибы выделяют органические кислоты и ферменты непосредственно на поверхность сланца. Это растворяет минералы и высвобождает органический углерод и питательные вещества, запертые в камне миллионы лет назад. После растворения грибы впитывают полученную жидкость через клеточные стенки.
2. Хищничество и паразитизм: Выяснилось, что эти грибы действуют не только как деструкторы, но и как микроскопические хищники. С помощью своих нитей (гиф) они проникают в бактериальные сообщества и паразитируют на них, а также охотятся на многоклеточные организмы, такие как нематоды и тихоходки.
3. Симбиоз с бактериями: Грибы работают «в команде» с подземными бактериями. Микробы перерабатывают определенные химические соединения из горных пород, а грибы используют побочные продукты этого процесса, создавая замкнутый энергетический цикл.

Механизм разрушения камня

Для «бурения» скальных пород грибы используют смесь органических кислот. В ходе исследования было установлено, что основными инструментами разрушения являются молочная и уксусная кислоты. Кроме того, для извлечения железа, калия и фосфора могут выделяться щавелевая, лимонная, яблочная и янтарная кислоты.

Процесс разрушения проходит в два этапа. Сначала идет химическая атака: кислоты высвобождают ионы водорода, которые замещают металлы в кристаллической структуре камня, делая его рыхлым. Затем в дело вступает механическая сила: гриб надувает кончики своих гиф, создавая мощное физическое давление, и буквально вклинивается в микротрещины размягченной породы.

Почему это важно для науки и климата?

Это открытие имеет глобальное значение, так как около 90% органического углерода Земли скрыто в глубоких недрах. Активное поглощение этого углерода грибами означает, что газы, образующиеся в результате их жизнедеятельности, могут попадать в атмосферу быстрее, чем предполагалось ранее. Это требует внесения корректировок в современные климатические модели.

Кроме того, существует экологическая проблема: промышленное бурение и использование биоцидов в скважинах могут уничтожать эти уникальные формы жизни еще до того, как наука успеет их изучить.