По оценкам учёных, пятая часть всей биомассы планеты — это организмы из «подземной биосферы», населяющие осадочные и магматические породы, водоносные горизонты, нефтяные пласты. Защищенные от быстро меняющихся природно-климатических условий на поверхности, подземные микробные сообщества эволюционируют медленно, и по своей организации могут напоминать те, что существовали миллионы и даже миллиарды лет назад. Микробиологи ФИЦ Биотехнологии РАН совместно с геологами МГУ изучили микроорганизмы минеральных вод «Ессентуки», добываемых из скважин, с глубины около 1 км. В самом глубоком водоносном горизонте преобладали бактерии, которые по способу питания аналогичны «Луке»: он — «прародитель» всех современных живых микроорганизмов — существовал более 3,4 млрд лет назад! За счёт комплекса сложных геологических и гидрохимических факторов в подземном месторождении минеральных вод сохранились условия, которые можно считать современной моделью древних экосистем Земли. Своё открытие учёные описали в статье, опубликованной в журнале «mBio».

К Ессентукскому месторождению относятся несколько водоносных горизонтов, по древности не уступающих динозаврам. Однако полученные образцы могут стать «окном» в гораздо более далекое прошлое нашей планеты! Сообщества микроорганизмов подземной биосферы живут без света, к ним практически не поступает кислород и питательные вещества с поверхности, а движение воды происходит неспешно. В основном, они используют растворённые в воде минеральные вещества и газы, а также минералы из окружающих пород. В результате подземные обитатели эволюционируют исключительно медленно, изменяясь под давлением внешних факторов. Описанные исследователями микробные сообщества водоносных горизонтов, из которых добывается вода «Ессентуки», оказались похожими на самых ранних обитателей Земли.

Выходит, что учёные обнаружили первый пример экосистемы, где преобладает микроорганизм, подобный «Луке»: «В глубоком верхнеюрском горизонте за счёт медленного водообмена, повышенной температуры и высокой концентрации углекислоты созданы специфические условия, благоприятные для развития таких микроорганизмов. То есть, это современная экосистема, в которой благодаря сочетанию нескольких факторов создались условия, аналогичные самому раннему этапу развития биосферы Земли. Продолжая изучение подземных сообществ, мы можем узнать больше не только об эволюции отдельных микроорганизмов, но и понять, как менялся состав биосферы по мере изменения условий в течение геологической истории Земли, до появления высших организмов».