строматолитыБерега и дно мелководного залива Шарк-Бей на северо-западе Австралии усеяны большими чёрно-зелёными валунами. Это особые образования, сообщества микроорганизмов, образующих горные породы. Называются они строматолитами. А их поверхность по сути является циано-бактери-альным матом.
Плотное переплетение нитей ци-анобактерий и слизь в мате нередко служат «ловушкой» для минеральных частиц, образованных самими микроорганизмами или принесённых извне течениями, волнами, ветром. Эти крошечные песчинки, погружаясь в толщу мата, взаимодействуют с сообществом, пока не цементируются наконец в горную породу.
Образование строматолитов удаётся воспроизвести в лаборатории, засыпая растущую, живую плёнку циа-нобактерий минеральным осадком. При этом цианобактерии стремятся выползти на освещенную поверхность, оставляя неподвижные отмер-
шие нити, перемешанные с минералами, внизу в виде тёмного слоя. Так постепенно формируются всё новые живые слои, а нижние постепенно минерализуются. Строматолит при этом растёт.
Мир микроорганизмов столь разнообразен, что было бы даже странно не обнаружить среди них тех, которые пренебрегли торными дорогами и нашли какой-то свой, особый путь.
Такими «неформалами» оказались микробы, используюшие газы, которые выходят из недр Земли. Они есть в составе многочисленных животных сообществ, живущих вокруг «чёрных курильщиков» — выходов горячих вод и газов на дне океана. Но самое удивительное — удалось найти сообщества бактерий и архебак-терий, обитающих в глубинных подземных водах при температуре, близкой к 100 СС! Источником энергии для них служит окисление водорода, выделяющегося из недр, окислителями — сера или углекислый газ, а продуктами жизнедеятельности становится сероводород или метан.
Вероятно, этот «затерянный мир» также существует миллиарды лет и даже не ведает о тех изменениях, которые произошли на поверхности планеты за это время.
Залив Шарк-Бей — одно из немногих мест на Земле, где ещё существуют живые, растущие строматолиты. Зато они были широко распространены от 3 до 1 млрд лет назад, т. е. вскоре (по геологическим меркам) после возникновения жизни на планете (как предполагают, около 4 млрд лет назад). Свидетельством этого являются мощные, до нескольких сот метров, слоистые осадочные породы (чаще всего карбонатные, известняковые или доломитовые), образовавшиеся в прибрежной зоне древних морей. Эти древние строматолиты — результат захоронения циано-бакте-риальных матов (см. статью «Эволюция биосферы»).
В карбонатных породах остатки цианобактерий не сохраняются, но иногда в строматолитах можно найти кремниевые желваки синевато-чёрного цвета, внутри которых сохраняются окаменевшие нитчатые цианобактерий, хотя органическое вещество, конечно же, давно исчезло. Образование строматолитов прекратилось около 0,6 млрд лет назад с появлением эукариотических (имеющих ядро и мембранные компоненты внутри клетки) организмов.
Древнейшие микробные сообщества, к которым относятся и строматолиты, создали ту биогеохимическую «машину» планеты, в которую затем
Сообщество бактерий и грибов
на питательной среде в чашке Петри.
Нитчатые иианобактерии.
встраивались растения и животные. Именно они создали первую на Земле плёнку органического вещества и обогатили атмосферу кислородом. Впрочем, и сейчас микроорганизмы продолжают лидировать в разложении органического вещества (лишь отчасти поделившись с грибами), хотя и уступили растениям роль главных производителей органики.
Возникшие значительно позже растения и животные, в свою очередь, создали для бактерий новые экологические ниши. Так, особые условия и особые микробные сообщества складываются в ризосфере — почве, непосредственно прилегающей к корням растений. Или, например, некогда проглоченные животными вместе с частицами органического вещества бактерии в ходе эволюции образовали сообщества в пищеварительном тракте не только жвачных млекопитающих, но и практически всех других позвоночных и беспозвоночных. Таким образом за миллионы лет выросло разнообразие форм микроорганизмов и их «профессий».
|
