б

Бактерии оказались архитекторами пещер

На севере Швеции есть пещера Шив-Антес (Tjuv Antes), «пещера вора Анте» – здесь в XIX веке предположительно скрывался беглый вор. Но еще она скрывала тайну геолого-микробиологического свойства: оказывается, в формировании ее сталактитов и сталагмитов принимают активное участие умницы-бактерии. Прежде считалось, что натечные образования – всегда результат геологических и геохимических процессов без участия живых существ.


Бактерии-архитекторы в шведской пещере Шив-Антес.

Стены пещеры выполнены из гранита, а на потолке – наросты из долерита. Но не только. В трещинах ученые из Дании, Швеции и Испании обнаружили беловатую биопленку – наслоение живых бактерий. А еще черно-бурую – на поверхностях всяких пещерных структур. В лаборатории выяснилось, что биопленки преимущественно состоят из актинобактерий, распространенных пещерных микроорганизмов. Присутствуют и другие бактерии, а также грибы, живущие на биопленках. Ну живут себе и живут – явление обычное.

Однако ученые решили распилить одну бугристую каменную штуку и обнаружили на спиле разные слои. Светлые, кальцитовые, чередовались с темными, содержащими кремнезем, углерод, а также маленькие гранулы бактериального происхождения. Иными словами – взору специалистов предстала окаменелая биопленка. Похоже, бактерии не просто живут в пещере, а строят ее!


Бактерии образуют маленькие темные пятна на поверхности натечных наростов – это и есть биопленки. Фото: Johannes Lundberg

Слоистая структура формируется по сезонам: биопленка нарастает весной и летом, когда активность микробов высока из-за дождевой воды, просачивающейся сквозь почву и несущей питательные вещества, ну а зимой власть в свои руки берет кальцит. В этом плане получившийся камень похож на строматолиты – древние скалы, образованные слоями цианобактерий. Живая биопленка, которую исследователи обнаружили в другой части пещеры, выглядела как ранняя стадия формирования нового камня, и минералы уже там накапливаются. Очень может быть, что и в образовании минеральных слоев тоже задействованы бактерии. По мнению ученых, они способствуют накоплению кальцита, и без бактерий эти слои были бы не такими классными или вообще бы не состоялись.

Микроорганизмы довольно часто находят на натечных образованиях, и вполне вероятно, что они вовлечены в их формирование больше, чем мы думаем. В настоящее время исследователи изучают бактерий-архитекторов… в стокгольмском метро. Подземелья – благодатная среда для формирования натеков, ведь там часто капает вода. Уже найдены диатомеи, живущие на стенах подземки, а на одной из станций в строительстве натеков активно участвуют грибы.


Маленькие выпячивания на потолке пещеры уже несут на себе темные биопленки. Фото: Johannes Lundberg

Но не только вглубь Земли смотрят ученые, но и за ее пределы. «Если микробы могут быть ответственны за образование натеков на Земле, то же самое может происходить и в других уголках космоса», – считает Магнус Иварссон, руководитель исследования. Так, на Марсе много пещер, похожих на Шив-Антес, и если там есть сталактиты и сталагмиты, то необходимо проверить их на присутствие следов древних микроорганизмов. «Если бы я был микробом, то определенно бы жил в марсианской пещере», – уверяет специалист.

По материалам: Syddansk Universitet, Discover Magazine
Научная статья: International Journal of Speleology (Sallstedt et al., 2014)