Наукова експедиція в національному парку Карлсбадські печери у Нью-Мексико виявила неочікуваний біологічний механізм, що змушує переглянути підходи до пошуку позаземного життя. Мікробіологи Хейзел Бартон та Ларс Берендт виявили в абсолютній темряві підземних каньйонів зелені біоплівки, утворені ціанобактеріями, які здійснюють фотосинтез без прямого сонячного світла. Знахідка свідчить, що живі організми можуть використовувати джерела енергії в умовах, які раніше вважалися непридатними для фотосинтетичного обміну.
Про це розповідає Дніпро24
Механізм і характеристики мікроорганізмів
Дослідники описують виявлені на стінах печер яскраво-зелені біоплівки. Аналіз показав, що ці організми поглинають не видимий спектр, а ближнє інфрачервоне випромінювання. На відміну від характерного для наземних рослин хлорофілу a, печерні форми використовують інші варіанти пігментів — хлорофіли D та F, які дозволяють захоплювати довші хвилі світла.
Вапнякова порода печер, яка поглинає видиме світло, одночасно передає інфрачервоне випромінювання, діючи як система відбивних каналів. Поляриметричні та спектральні вимірювання показали, що інтенсивність ближнього інфрачервоного світла у віддалених нішах печери була приблизно у 695 разів вищою, ніж біля входу, що створює локальні енергетичні ніші, придатні для фотосинтетичної активності мікроорганізмів.
Стіна була яскраво-зеленою. Це був найрадужніший зелений колір, який ви коли-небудь бачили, і при цьому мікроби жили в повній темряві
Наслідки для астробіології та спостережень телескопом Джеймс Вебб
Відкриття має безпосередні наслідки для пошуку життя за межами Сонячної системи. Багато екзопланет обертаються навколо червоних карликів (зорі типу M), спектри яких зміщені в інфрачервону частину. Раніше критерії потенційної населеності планет орієнтувалися головно на отримання видимого світла (до приблизно 700 нм). Нові дані демонструють можливість фотосинтезу при довжинах хвиль до 780 нм і вище, що розширює параметри придатності для життя.
За результатами дослідження Бартон та Берендт готують наукову пропозицію до NASA щодо уточнення граничних меж світла, необхідних для підтримки подібних організмів. Якщо отримані пороги підтвердяться, астрономи зможуть звузити коло пріоритетних цілей для детального огляду космічним телескопом Джеймс Вебб, сконцентрувавши спостереження на тих екзопланетах і системах, де інфрачервоні умови відповідають новим параметрам фотосинтезу.
Крім фундаментального значення для теорії походження і виживання життя, відкриття підкреслює необхідність міждисциплінарних підходів — поєднання мікробіології, геології та інфрачервоної астрономії — для точнішої ідентифікації потенційно населених світів серед мільярдів зоряних систем.