Новые антибиотики и бесконечная еда: ученые сделали открытие о пещерах Земли

В эпоху промышленных революций пещеры были одним из главных источников строительных и топливных материалов. Из добытого известняка производили цемент, необходимый для возведения домов.

Сегодня ученые используют их в качестве лабораторий для изучения климата и природного хранилища генетических данных. Не исключено, что именно пещеры станут убежищем для будущих космических миссий и помогут человечеству выжить в случае глобальных катастроф.

Какие тайны из прошлого хранятся под землей? И почему для баз на Марсе и Луне ученые выбирают именно пещеры? Подробнее рассказали в программе "Тайны Чапман" с ведущей Анной Чапман на РЕН ТВ.

С помощью пещер ученые анализируют состав атмосферы Земли

Наполнение пещер – это один из самых точных индикаторов природных изменений Земли. По словам ученых, сталагмиты, сталактиты, а также пещерные породы хранят слои времени, которые фиксируют особенности климата на планете.

Секрет в том, что в составе их слоев содержатся изотопы кислорода, вкрапления пыли и различные химические элементы. Именно они с высочайшей точностью фиксируют изменения температуры, осадков и вулканической активности за сотни тысяч и даже миллионы лет.

"Кристалл запечатлевает в себе, коль скоро это карбонат кальция и магния, так называемую изотопию кислорода, которая как раз и дает геохимикам информацию о составе атмосферы в те или иные геологические эпохи", – рассказал заведующий кафедрой геологии и геоэкологии РГПУ им. А. И. Герцена, доктор геолого-минералогических наук Юрий Войтеховский.

Ярким примером служит исследование сталагмита из Малой пещеры дьявола в Германии. Анализируя химический состав его слоев, ученые смогли восстановить климатические колебания за тысячи лет, включая "год без лета" 1816-го, вызванный извержением индонезийского вулкана Тамбора.

Оказалось, что облако пепла и кислотных аэрозолей, поднявшееся в атмосферу, привело к глобальному похолоданию, что и было зафиксировано в слоях сталагмита.

"Это целое разнообразие факторов, и мы можем на этом основании сделать огромное количество выводов о том, какой был вулканизм в то время, какие образовывались породы, какие были условия внешней среды, например состав атмосферных газов", – отметил гидролог, эколог Григорий Каваносян.

Идеальный сейф: больше тысячи наскальных рисунков нашли во французской пещере

Пещеры способны хранить не только климатическую летопись Земли, но и бесценные страницы человеческой истории. Их тьма и постоянный микроклимат становятся идеальным сейфом для артефактов, костей и наскальных рисунков, защищая их от ветра, дождя и солнца.

В пещере Шове на юге Франции сохранилось свыше тысячи древних наскальных рисунков. Их возраст достигает 37 тысяч лет. На стенах этой пещеры изображены животные ледникового периода – мамонты, пещерные львы, носороги и многие другие. Но что помогло сохранить древние изображения?

"Уникальность сохранности рисунков обуславливается тем, что порядка 20–23 тысяч лет назад произошло обрушение скальной породы и вход в пещеру был завален. По сути, были законсервированы рисунки, которые остались на стенах данной пещеры. Лишь благодаря этому эти рисунки сохранились вплоть до наших дней", – указал историк Никита Коровин.

"Ноев ковчег" растений: как пещеры помогли создать всемирное хранилище семян

Другая удивительная находка была обнаружена в горном массиве Швабский Альб в Германии. Примерно 40 тысяч лет назад там жили люди, которые оставили уникальные свидетельства своего художественного творчества. На сегодняшний день это самые старые в мире найденные произведения искусства и музыкальные инструменты ледникового периода.

"Это позволяет не просто найти какие-то артефакты, понять, как жили наши предки, в первую очередь археологические артефакты и геологические артефакты, но и обеспечить им сохранность. Кроме того что мы можем найти просто какое-то орудие труда, мы также можем найти, например, замороженного комара, который укусил первобытного человека или какое-то животное", – поделился эколог Каваносян.

Именно эти характеристики пещер были использованы при строительстве всемирного хранилища семян на острове Шпицберген. Внутри структура тоннелей, где поддерживается постоянная температура, – минус 18 градусов.

Зернохранилище содержит миллионы образцов семян сельскохозяйственных культур со всего мира. Это настоящий "Ноев ковчег" растений, гарантирующий восстановление сельского хозяйства в случае глобальной катастрофы. Оно спроектировано таким образом, что, даже если отключится электричество, большинство семян смогут храниться в заморозке еще в течение 200 лет.

"Это действительно уникальное место, которое было создано для того, чтобы сохранить для будущих поколений, которые будут жить на планете Земля. Это уникальный генетический код, который сформировался на нашей планете за миллионы лет. Возможно, он в силу каких-то причин, естественных или не очень, перестал существовать", – подчеркнул историк Коровин.

Именно на глубине хотят хранить секретную информацию

Ученые полагают, что именно пещеры могут защитить засекреченную информацию от утечки. Уже сейчас разрабатываются проекты по внедрению цифровых данных на специальных носителях в глубокие пещеры, чтобы сохранить их на сотни или даже тысячи лет.

"Зачастую пещеры в том или ином виде используются для государственной обороны. Пещеры, выработки подземные после того, как приводились в должный вид, могли использоваться в качестве складов провианта на случай чрезвычайных бедствий, будь то природные катаклизмы, войны и так далее. В них могли располагаться центры связи, центры командования и многое другое", – рассказал Коровин.

И даже новые антибиотики стоит искать также под землей

В древних подземельях были найдены уникальные микроорганизмы – актинобактерии. Они способны синтезировать антибиотики и биологически активные вещества, которые помогают создавать новые лекарства для борьбы с инфекционными заболеваниями.

В Большой Орешной пещере, расположенной в Краснодарском крае, спелеологи обнаружили лунное молоко – беловатый налет, содержащий уникальные бактерии. Их анализ показал, что они могут вырабатывать около 100 новых полезных антибиотических соединений.

"Что представляет собой лунное молоко? По разным описаниям, которые в литературе отличаются, это некая вязкая масса, которая необязательно находится на полу пещеры, она может быть и на сталактитах на кровле пещеры. Это вязкая масса при смятии в руках, в пальцах разжижается", – отметил геолог Войтеховский.

Лунное молоко активно использовалось в медицинских целях еще в XVI веке. Согласно древним текстам, его применяли с целью заживления переломов, кожных язв, а также при диарее и дизентерии. Его даже давали коровам для повышения лактации.

"Конечно, при встрече с некоторым новым объектом природы мы надеемся на его использование. Но что касается медицины, конечно было бы здорово получить лекарства для быстрого заживления ран, язв и прочее", – указал Войтеховский.

А в пещерах Марса можно будет создать полноценную человеческую колонию

Удивительно, но пещеры можно найти не только на Земле, но и на других планетах. В начале XXI века на Марсе были обнаружены лавовые трубки – огромные подземные тоннели, созданные вулканической активностью. Орбитальные аппараты NASA зафиксировали отверстия диаметром от нескольких десятков до сотен метров, ведущие в обширные сети ходов под поверхностью.

Марсианские пещеры – потенциальные убежища для микробной жизни. Они защищают от сильной радиации, экстремальных перепадов температур и ультрафиолетового излучения, которые царят на поверхности планеты. Исследования показывают, что такие пещеры могут обеспечивать стабильную среду, подходящую для жизни.

"Если мы отправим человека или пока какое-нибудь животное на Марс, в пещере ему будет жить гораздо безопаснее. Стенки пещеры будут защищать его от космического излучения, от всяких других неблагоприятных воздействий, от радиации и прочего. Плюс еще обогревать эту пещеру гораздо проще, нежели что-то на поверхности этой планеты", – объяснил старший преподаватель кафедры океанологии МГУ им. М. В. Ломоносова Сергей Мухаметов.

Лавовые трубки были обнаружены и на Луне в районе Моря Спокойствия. В 2009 году орбитальный аппарат зафиксировал входы в подповерхностные тоннели диаметром около 100 метров и глубиной свыше сотни метров. В 2024 году ученые из Италии подтвердили, что эти пещеры обладают большим потенциалом для создания подземных баз, которые смогут защитить будущих исследователей от неблагоприятных условий.

Экосистема пещер похожа на другие планеты

В наши дни изучение пещер приобрело глобальные масштабы. Ученые сделали неожиданное открытие. Оказалось, что пещеры на Земле – это лучшие аналоги подземелий Марса, а также спутников Юпитера и Сатурна.

"На Марсе есть лед. Другое дело, что это лед из углекислоты. Воды там очень мало. В Антарктиде есть вулканы, когда происходит извержение подо льдом, а лед несколько километров толщиной. Понятно, что горячая лава растапливает этот лед, лава, пар растапливают этот лед, и под этой огромной толщей льда формируется пещера. Это похоже на условия на Марсе", – пояснил Мухаметов.

В вулканической пещере озера Цзинбо в Китае была проведена имитация исследования Луны с помощью роботов. Целью эксперимента была отработка технологий для изучения лавовых труб, которые существуют под поверхностью Луны и Марса.

"Пещерная экосистема во многом похожа очень на экосистему, которую мы можем встретить на других планетах. Она является замкнутой, очень бедная, и практически все, что мы туда принесли, как-то отразится на биогеоценозах, которые есть в этой пещере. Поэтому пещеры – это уникальное место для того, чтобы моделировать ситуации, например когда человек прилетит на Марс", – отметил Каваносян.

Люди смогут спрятаться под землей в случае глобальной катастрофы

Несмотря на технологический прогресс, основным предназначением пещер остается роль безопасного убежища.

"У пещер есть, несомненно, одно достоинство. Если вы находитесь на глубине нескольких сотен метров или даже километр-два, то надежно защищены от радиоактивного излучения с поверхности Земли", – сообщил Войтеховский.

В гипотетических сценариях глобальных катастроф глубокие пещеры могли бы обеспечить защиту от радиации, экстремальных температур и ударных волн. Однако это скорее исключительный вариант, чем их основная функция. Будущее покажет, сможет ли человечество разгадать все тайны пещер.

Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Важное" мессенджера MAX