Głęboko pod ziemią, w ciemnościach, z dala od tętniącego życiem życia na powierzchni, społeczność drobnoustrojów wiedzie najlepsze życie w izolacji.
Tym, co czyni te organizmy tak niezwykle wyjątkowymi, jest fakt, że wymarły przez miliardy lat – znacznie dłużej niż jakakolwiek inna społeczność podziemnych drobnoustrojów, jaką kiedykolwiek widzieliśmy. To odkrycie żywych drobnoustrojów w skale liczącej 2 miliardy lat bije poprzedni rekord wynoszący 100 milionów lat.
„To bardzo ekscytujące odkrycie” mówi mikrobiolog Yuhei Suzuki Z Uniwersytetu Tokijskiego.
To jest ważne: mikroorganizmy znajdujące się w izolowanych, podziemnych skupiskach, takich jak te, ewoluują wolniej, ponieważ są oddzielone od wielu czynników napędzających ewolucję w gęsto zaludnionych siedliskach.
Oznacza to, że społeczność drobnoustrojów może nam powiedzieć rzeczy, których być może nie wiedzieliśmy o ewolucji drobnoustrojów tutaj na Ziemi. Sugeruje to jednak również, że mogą istnieć podziemne społeczności drobnoustrojów, które wciąż żyją MarsPozostaje żywy jeszcze długo po wyschnięciu wody na powierzchni.
„Nie wiedzieliśmy, czy skały sprzed dwóch miliardów lat nadają się do zamieszkania”. wyjaśnia Suzuki.
„Badając DNA i genomy takich drobnoustrojów, być może będziemy w stanie zrozumieć ewolucję życia na Ziemi na bardzo wczesnym etapie”.
Próbkę skały wywiercono z głębokości 15 metrów (50 stóp) pod ziemią z formacji zwanej Kompleks magmowy Bushveld W północno-wschodniej Afryce Południowej. Formacja jest masywna i wnika na powierzchnię 66 000 kilometrów kwadratowych (25 500 mil kwadratowych) w głąb skorupy ziemskiej, która powstała około 2 miliardy lat temu w wyniku ochłodzenia stopionej magmy pod powierzchnią.
Suzuki i jego współpracownicy wierzyli, że powstawanie skał i ich ewolucja w czasie prawdopodobnie doprowadzą do długotrwałego zamieszkiwania przez drobnoustroje. Zwrócili się o pomoc do Międzynarodowego Kontynentalnego Programu Wierceń Naukowych w celu wydobycia 30-centymetrowego (1 stopy) rdzenia z kompleksu wulkanicznego Bushveld i rozpoczęli poszukiwania oznak życia drobnoustrojów.
Po pierwsze, musieli wykluczyć, że znalezione drobnoustroje pochodziły z siedliska i nie powstały w wyniku zanieczyszczenia w procesie ekstrakcji. Zastosowali technikę opracowaną kilka lat temu, która obejmuje Wysterylizować zewnętrzną część próbki Przed pokrojeniem na plasterki sprawdź zawartość.
Następnie wykorzystali A Barwnik cyjaninowy Do kolorowania slajdów. Barwnik ten wiąże się z DNA, więc jeśli w próbce znajduje się jakiekolwiek DNA, powinno ono zaświecić jak choinka poddana spektroskopii w podczerwieni. I właśnie to się stało.
Próbka była również pełna gliny, wypełniającej żyły w pobliżu kieszeni w skale w pobliżu kolonii drobnoustrojów.
Rezultat mobilizacji gliny był wieloaspektowy: zapewniła mikrobom środki do życia oraz materiały organiczne i nieorganiczne, które mogły metabolizować; Skały zostały skutecznie uszczelnione, zapobiegając ucieczce drobnoustrojów i przedostawaniu się do środka czegokolwiek innego, w tym płynu wiertniczego.
Należy przeprowadzić bardziej szczegółową analizę społeczności drobnoustrojów w skale, w tym analizy DNA, aby określić, jak mogła się zmienić w ciągu dwóch miliardów lat izolacji od reszty życia na Ziemi.
Zespół pobierze więcej próbek z kompleksu magmowego Bushveld, aby scharakteryzować drobnoustroje, które można tam znaleźć i dopasować je do historii ewolucji Ziemi.
Oczywiście istnieją implikacje dla tego, co możemy znaleźć poza Ziemią.
„Jestem bardzo zainteresowany istnieniem drobnoustrojów podpowierzchniowych, nie tylko na Ziemi, ale także możliwością ich znalezienia na innych planetach”. – mówi Suzuki.
„Obecnie zaplanowane jest, że łazik marsjański NASA zwróci skały w wieku podobnym do tych, których użyliśmy w tym badaniu. Znalezienie życia drobnoustrojowego w próbkach pobranych z Ziemi dwa miliardy lat temu i możliwość dokładnego potwierdzenia jego autentyczności napawa mnie ekscytacją tym, co możemy zrobić teraz. będziemy w stanie znaleźć.” Na próbkach z Marsa.
Badanie opublikowano w Środowisko mikrobiologiczne.
„Podróżujący ninja. Rozrabiaka. Badacz bekonów. Ekspert od ekstremalnych alkoholi. Obrońca zombie.”
