Пустыня Атакама, самая сухая и самая старая пустыня на Земле, расположенная в северной части Чили, скрывает гиперзасушливое ядро, в котором за последние 500 лет не регистрировался дождь.
Но эта ситуация изменилась за последние три года. Впервые осадки были зафиксированы в гипераридных регионах Атакамы, и вопреки тому, что ожидалось, вода вызвала большие опустошения среди местной жизни. Это основной вывод международного исследования, опубликованного под названием «Беспрецедентные дожди, разрушающие поверхностные микробные сообщества в гипераридных ядрах пустыни Атакама», исследователями из Центра астробиологии (CAB). Эти недавние дожди объясняются изменением климата над Тихим океаном.
«Наша группа обнаружила, что, вопреки тому, что можно было бы ожидать интуитивно, никогда не наблюдавшиеся дожди не вызвали расцвета жизни в Атакаме, но вместо этого дожди вызвали огромные опустошения в микробных видах, населявших регион до осадков», объясняет доктор Альберто Г. Фейрин.
«Наша работа показывает, что высокий уровень осадков вызвал массовое исчезновение большинства видов местных микробов. Диапазон экстинкции достигает 85 процентов в результате осмотического стресса, вызвавшего внезапное обилие воды: автохтонные микроорганизмы, которые были идеально приспособлены к условиям крайней сухости и имеют стратегии, оптимизированные для извлечения влаги из окружающей среды, не смогли адаптироваться к новым условиям внезапного затопления и погибли от избыточной воды», — добавляет Фейрин.
От Атакамы до Марса
Это исследование представляет собой большой шаг к пониманию микробиологии чрезвычайно сухих сред. Оно также представляет новую парадигму для декодирования эволюционного пути гипотетической ранней микробиоты Марса, поскольку Марс — это гипераридная планета, которая испытала катастрофические наводнения в древние времена.
«У Марса был первый период — Noachian (ноевый период, от 4,5 до 3,5 миллиарда лет назад), в котором на его поверхности было много воды, — говорит Фейрен. «Мы знаем это из огромного количества гидрогеологических данных, все еще присутствующих на поверхности Марса, в виде вездесущих гидратированных минералов, следов высушенных рек и озер, дельт и, возможно, полусферного океана на северных равнинах», — объясняет Фейрен.
В конечном итоге Марс потерял свою атмосферу и свою гидросферу и стал сухим и засушливым миром, который мы знаем сегодня. «Но временами в период Гесперии (от 3,5 до 3 миллиардов лет назад) большие объемы воды вырезали поверхность в виде каналов, самых больших каналов в солнечной системе. Если бы все еще существовали микробные сообщества, они были бы подвергнуты процессам осмотического стресса, подобным тем, которые мы изучали в Атакаме, — сказал Альберто Фейрин.
«Поэтому наше исследование предполагает, что повторение жидкой воды на Марсе могло бы способствовать исчезновению жизни Марса, если бы она когда-либо существовала, вместо того, чтобы представлять возможность для местной микробиоты, чтобы процветать», добавляет Фейрин.
Кроме того, в исследовании отмечается, что крупные месторождения нитратов в пустыне Атакама свидетельствуют о длительных периодах крайней сухости в прошлом. Нитраты были сосредоточены в долинах и бывших озерах спорадическими дождями около 13 миллионов лет назад и могли быть пищей для микробов. Нитраты Атакамы могут представлять собой убедительный аналог нитратных месторождений, недавно обнаруженных на Марсе.
Ранее в этом году Альберто Фейрин и его коллеги обнаружили, что кратковременные влажные среды на раннем Марсе, возникающие спорадически на ранней планете, объясняют наблюдаемую марсианскую минералогию.
A. Azua-Bustos et al, Unprecedented rains decimate surface microbial communities in the hyperarid core of the Atacama Desert, Scientific Reports (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-35051-w