Чтобы подземная жизнь могла существовать на Марсе или в другом месте, микробы должны преобразовать - или зафиксировать - элементы из их неорганической формы в пригодную для использования органическую форму. Этот навык, известный как литоавтотрофия, пригодится также и бактериям, связанным с Землей, особенно микробам, живущим в пещерах. В этих пещерах часто не хватает питательных веществ из-за отсутствия солнечного света и органических материалов, которыми наслаждается жизнь на поверхности.

В новой статье Selensky et al. попытайтесь приблизить нас к пониманию того, может ли существовать подземная внеземная жизнь, исследуя круговорот углерода в лавовых пещерах в Национальном памятнике «Лавовые пласты» в Калифорнии. Когда лава вытекает из извержения вулкана, жесткая внешняя оболочка в конечном итоге затвердевает, поскольку магма продолжает течь внутрь, создавая полые трубы. Поскольку лавовые трубки образуются в результате вулканизма, предполагается, что они существуют в других частях Солнечной системы, что делает их ценными моделями для планетарной спелеологии.

В Калифорнии авторы исследовали источники углерода, используемые пещерными бактериями, живущими в биопленках (красочные микробные сообщества на стенах пещер), образованиях и почве. Они сравнили сигнатуры изотопов углерода в жирных кислотах бактерий с источниками углерода за пределами пещеры.

Исследователи обнаружили, что жирные кислоты, продуцируемые актинобактериями в биопленках, несут изотопные сигнатуры, которые нельзя получить из внешних источников. Другими словами, бактерии фиксируют углерод in situ. Напротив, бактерии из других пещер, таких как образования, ассимилируют органический углерод, полученный с поверхности.

Результаты показывают, что некоторые бактерии в экосистемах базальтовых пещер фиксируют свой углерод, что указывает на то, что микробы выживают независимо от поверхностной среды. Полученные данные бросают вызов парадигме, согласно которой вся пещерная микробиота существует за счет поверхностных ресурсов. Кроме того, авторы говорят, что эти выводы имеют важное и положительное значение для поиска внеземной жизни.