Не так давно в пустелі Атакама в Чилі пройшли довгоочікувані дощі (в деяких частинах регіону їх не було на протязі 500 років!). Вчені очікували побачити, що пустеля повернеться до життя і розквітне на очах. Тим часом опади призвели до прямо протилежного ефекту: дощі знищили більшу частину місцевих мешканців.
Життя на Землі не може існувати без води. Проте в ході еволюції з’явилися мікроби, які прекрасно себе почувають саме в посушливих регіонах планети, і раптовий надлишок води може стати для них справжнім кінцем світу. Власне, щось подібне і сталося в пустелі Атакама.
Нагадаємо, що Атакама, яку часто порівнюють з Марсом, простягається уздовж тихоокеанського узбережжя Чилі на тисячу кілометрів. Кількість опадів в цьому регіоні не перевищує 50 міліметрів на рік, а дощів не буває десятиліттями. В особливо сухі періоди рівень опадів може становити всього вісім міліметрів на рік, а вологість повітря опускається до рекордних 0%.
Пустеля Атакама є однією з найстаріших і найбільш посушливих пустель на Землі, і так було протягом 150 мільйонів років. У Атакама є гіперзасушлівая центральна область, де, згідно з кліматичними моделями, сильні дощі йдуть приблизно раз на століття. При цьому в окремих частинах вчені не знаходили ніяких свідоцтв дощу за останні 500 років.
Все змінилося в 2015 році, коли на пустелю обрушилося два сильних зливи, а через два роки був зафіксований ще один. Вода збиралася в неймовірно солоні водойми, що існували ще кілька місяців після закінчення дощів.
У світлі цих безпрецедентних метеорологічних подій команда вчених з Корнельського університету спільно з іспанськими колегами з Центру астробіології (CAB) вирішила з’ясувати, як дощі і водойми могли вплинути на мікробну життя в цьому виключно посушливому регіоні.
Вода може бути дефіцитом в пустелі Атакама, але це не означає, що область не здатна підтримувати життя.
Грунт містить багато солей (нітратів, сульфатів), органічних сполук (хоча їх і не так багато), і в ній також існує життя. Місцеві організми представляють всі три домену: бактерії, археї і еукаріоти. Подібні екстремофільних мікроби розвивалися і еволюціонували протягом мільйонів років, і вони змогли знайти свої екологічні ніші в незвичайній середовищі.
Недавні дощі, як показало дослідження, не стали для цих істот довгоочікуваним «подарунком долі». Навпаки, рясні опади призвели до масового вимирання мікробних спільнот, що мешкали в пустелі протягом тисячоліть.
Як пишуть вчені в дослідженні, опублікованому в науковому виданні Scientific Reports, раптова поява великої кількості води в регіонах, що залишалися суперзасушлівимі протягом мільйонів років, виявилося згубним для більшості ґрунтових мікробів, пристосувалися до виживання в умовах браку води. Вони швидко загинули від осмотичного шоку, повідомляють автори роботи.
Пояснимо, що під «осмотическим шоком» дослідники розуміють процес, при якому раптова зміна концентрації води в середовищі порушує нормальне функціонування клітини. Клітини просто «захлинулися», так як в них через стінки пішла величезна кількість вологи (в даному випадку зовсім цілющої).
За даними дослідження, в найбільш постраждалих районах темпи вимирання досягали 85 відсотків. Екстремофільних організми, які звикли до посушливих умов, не справлялися з «повінню».
«До дощів суперзасушлівую грунт населяли до 16 різних древніх видів мікробів. Після дощу в водоймах було знайдено всього два-чотири види мікробів. Вимирання було масовим», — сказав співавтор дослідження астробіолог Альберто Файр (Alberto G. Fairén).
Серед мікробів, які пережили «повінь», були недавно виявлені бактерії роду Halomonas.
Дослідження показало, що і без того низька мікробне біорізноманіття, виявлене в цих екстремальних середовищах, стало ще більш незначним при появі «на сцені» води, та ще й в такій кількості.
Вчені говорять, що ці результати важливі для нашого розуміння того, як мікробне життя могла бути знищена і на Марсі (якщо вона там коли-небудь була).
На сьогоднішній день Червона планета — сухе і запорошене місце, але так було не завжди. Марс, як відомо, пережив катастрофічна повінь в своєму минулому. До слова, саме Файр і його колеги з’ясували, що древнє мегацунамі породило на Марсі «Великі озера».
Читайте: Над Катаром вперше за 10 років пройшов дощ