Донные отложения в кратере метеорита, упавшего в Мексиканском заливе и приведшего к гибели динозавров, указывают на признаки развитой микробной жизни в первые годы после катастрофы.
В рамках Международной программы исследования Мирового океана IODP (International Ocean Discovery Program) при помощи подводного бурения в 2016 году в эпицентре падения был извлечено около 900 метров керна (монолитной породы, неразрушенной бурением) отложений под дном моря. Его исследование позволило восстановить события, происшедшие в первые минуты после падения метеорита, а также восстановить эволюцию микробиальных систем и ближайшую геологическую историю места падения в следующие несколько миллионов лет.
От удара метеорита образовался кратер глубиной около 20 километров. Вся жизнь в окрестностях кратера должна была погибнуть из-за разогрева ближайших пород до нескольких сот градусов и воздействия сверхзвуковой ударной волны. Очевидно, звуковая и тепловая волна прошла по обширным пространствам, вызвав лесные пожары и повалив деревья на американском континенте. Кроме того, удар вызвал критические изменения в экосистеме всей планеты: на следующие несколько лет количество падающего на поверхность солнечного света резко сократилось из-за пыли, соответственно произошёл коллапс производительности фитопланктона, что необратимо повлияло на все пищевые цепочки.
У геологов раньше имелись свидетельства того, что жизнь на месте удара восстановилась достаточно быстро — всего за 200—300 тысяч лет бассейн вернулся к олиготрофным условиям. Пока что не хватало полной картины того, что происходило в самом эпицентре в ближайшие месяцы или годы после взрыва. Исследованием извлечённых при бурении горных пород занимались многие группы. В научной литературе были свидетельства о появлении более ранней жизни, однако они были отрывочны и скорее собраны по косвенным признакам. Подробное исследование пород, образовавшихся вскоре после удара, наконец позволило восстановить предположительную судьбу биосистемы. Статья международной исследовательской группы из Австралии, США и нескольких стран Европы вышла 22 января в журнале Geology.
В первые часы или дни после удара кратер ожидаемо был затоплен водами океана, а поднявшееся при этом цунами позволило в избытке накопить обломочный материал из находящихся поблизости и разрушенных известняковых рифов. Также в кратере оказался материал прибрежных бактериальных матов. Основным результатом исследования, однако, было обнаружение первых следов жизнедеятельности микроорганизмов почти сразу (дни или месяцы) после взрыва. В частности, речь идёт о цианобактериях. Эти простейшие микроорганизмы организуются в протяжённые колонии — бактериальные маты, и такие постройки часто встречаются на современных побережьях. Несколько десятилетий назад их относили к царству растений, поэтому в палеонтологии устоялось ещё одно их название — сине-зелёные водоросли. Кроме того, ископаемые остатки таких матов — строматолиты — известны с протерозоя (2,5 млрд лет) и являются одним из самых древних ископаемых свидетельств жизни на Земле. В горных породах, откладывавшихся непосредственно после взрыва, обнаружены следы, указывающие на развитие таких колоний. Благоприятные условия для этого обеспечивались в частности сносом с суши питательных веществ в терригенном материале. Кроме того, такие следы жизнедеятельности обнаружены в отложениях поверх слоя фоссилизированных остатков растений, смытых в кратер во время цунами, однако ниже слоя отложений с повышенным содержанием иридия. Этот слой образовался повсеместно по всей Земле, когда через несколько лет после падения метеорита наконец улеглись облака пыли с его остатками. То есть микробная жизнь в кратере Чикшулуб началась даже не через десятки тысяч лет (по геологическим меркам совершенно незначимый промежуток времени), а практически сразу после удара. Более того, «заселение» бактериями началось ещё тогда, когда солнечный свет по всей Земле был практически недоступен. Другие молекулярные следы указывают на присутствие в кратере микроорганизмов, которые живут в водах, лишённых кислорода. Такие анаэробные «мёртвые зоны» с соответствующими бактериями — не редкость на Земле в глубоких слоях почвы или определённых типах болот, и они же сезонно возникают летом на глубине на некоторых участках современного Мексиканского залива (аналогичные зоны встречаются на больших глубинах в Чёрном море). Однако в отложениях того периода обнаружены и следы бактерий, которым для жизнедеятельности кислород необходим. Предполагается, что даже в экстремальных условиях после образования метеоритного кратера вода всё же не была полностью анаэробной: или «мёртвые зоны» появлялись сезонно, как сегодня, или же они распространялись только на определённые слои в море.
Изучение ранней истории возобновления жизни после катастрофического метеоритного удара позволяет лучше понять механизмы адаптации экосистем к критическим природным воздействиям. Микробные сообщества являются первичным звеном, контролирующим баланс кислорода и других газов в атмосфере и принимающим на себя последствия природных катастроф. Их отклик на внешние воздействия — существенная часть моделей изменения климата и саморегуляции природной среды.
