Prinstono tyrinėtojai atrado bakterijų koloniją, gyvenančią daugiau nei 3 km (2 mylių) po žeme. Atradę gyvenimą tokiomis ekstremaliomis sąlygomis, mokslininkai praplečia supratimą apie tai, kokie įpročiai gali palaikyti gyvenimą.
Prinstono vadovaujama tyrimų grupė aptiko izoliuotą bakterijų bendruomenę, esančią beveik už dviejų mylių po žeme ir kuri visą savo energiją gauna iš radioaktyviųjų uolienų puvimo, o ne saulės spindulių. Anot komandos narių, išvada rodo, kad gyvenimas gali egzistuoti panašiai ekstremaliomis sąlygomis net ir kituose pasauliuose.
Savarankiška bakterijų bendruomenė, kuri klesti maistinių medžiagų turinčiu gruntiniu vandeniu, esančiu netoli Pietų Afrikos aukso kasyklos, keletą milijonų metų buvo izoliuota nuo Žemės paviršiaus. Tai yra pirmoji mikrobų grupė, apie kurią žinoma, kad maistas priklauso tik nuo geologiškai pagamintų vandenilio ir sieros junginių. Ekstremalios sąlygos, kuriomis gyvena bakterijos, panašios į ankstyvosios Žemės bakterijas, galinčios suteikti žinių apie organizmų, gyvenusių prieš mūsų planetą deguonies atmosferoje, prigimtį.
Iš devynių bendradarbiaujančių institucijų kilę mokslininkai, norėdami rasti šiuos neįprastus mikrobus, turėjo nugrimzti į 2,8 kilometro atstumą po mūsų pasaulio paviršių, paskatindami mokslininkus spėlioti, kad panašiomis aplinkybėmis kitoje Saulės sistemos dalyje gali egzistuoti gyvybė.
„Tai, kas mano sultis tekina, yra gyvybės galimybė po Marso paviršiumi“, - sakė Tullis Onstott, Prinstono universiteto geomokslų profesorius ir tyrimų komandos vadovas. „Šios bakterijos buvo pašalintos iš Žemės paviršiaus daugelį milijonų metų, tačiau jos klestėjo tokiomis sąlygomis, kurios, kaip mano dauguma organizmų, yra netinkamos gyvybei. Ar šios bakterijų bendruomenės gali išsilaikyti, nepaisant to, kas nutiko paviršiuje? Jei taip, kyla galimybė, kad organizmai galėtų išgyventi net planetose, kurių paviršiai jau seniai tapo negyvi “.
Onstott komanda paskelbė savo rezultatus spalio 20 d. Žurnalo Science numeryje. Tyrimo grupę sudaro pirmasis autorius Li-Hung Lin, kuris daugelį analizių atliko kaip doktorantas Prinstone ir vėliau kaip doktorantas Karnegio institute.
„Šios bakterijos yra tikrai unikalios grynąja to žodžio prasme“, - sakė Lin, dabar Nacionaliniame Taivano universitete. „Mes žinome, kokios bakterijos buvo izoliuotos, nes vandens, kuriame gyvena, analizės parodė, kad jis yra labai senas ir nebuvo praskiestas paviršiniu vandeniu. Be to, mes nustatėme, kad angliavandeniliai aplinkoje neatsiranda iš gyvų organizmų, kaip įprasta, ir kad vandeniliui, reikalingam jų kvėpavimui, šaltinis yra vandens skilimas radioaktyviu urano, torio ir kalio skilimu “.
Kadangi požeminis vanduo, iš kurio buvo imami mėginiai, siekiant rasti bakterijas, yra kilęs iš kelių skirtingų šaltinių, vis dar sunku tiksliai nustatyti, per kiek laiko bakterijos buvo išskirtos. Komanda vertina, kad laiko tarpas yra nuo trejų iki 25 milijonų metų, o tai reiškia, kad gyvi daiktai yra dar labiau pritaikomi nei kada nors manyta.
„Mes stebėtinai mažai žinome apie gyvybės žemėje kilmę, evoliuciją ir ribas“, - sakė biogeochemistė Lisa Pratt, vadovavusi Indianos universiteto „Bloomington“ indėliui į projektą. „Mokslininkai tik pradeda tyrinėti įvairius organizmus, gyvenančius giliausiose vandenyno dalyse, o akmeninė pluta Žemėje yra beveik neištyrinėta daugiau nei pusės kilometro gylyje. Organizmai, kuriuos apibūdiname šiame darbe, gyvena visiškai kitame pasaulyje nei tas, kurį mes žinome jo paviršiuje. “
Pasak Onstoto, šis požeminis pasaulis yra lengvas karšto, suslėgto sūraus vandens baseinas, kuriame kvapas sieros ir kenksmingų dujų, žmonių manymu, neįgyjamas. Tačiau ten klesti naujai atrastos bakterijos, kurios yra nutolusios nuo mikrobų Firmicutes padalijimo, esančio šalia povandeninių hidroterminių angų.
„Dėl radiacijos susidaro daug sieros junginių, kuriuos šios bakterijos gali naudoti kaip labai energetinį maisto šaltinį“, - sakė Onstott. „Jiems tai yra kaip valgyti bulvių traškučius“.
Tyrėjų komandos atvykimas į požeminį pasaulį atnešė vieną medžiagą, kuri, nors ir gyvybiškai svarbi žmogaus išgyvenimui, pasirodė esanti lemiama mikrobams - orui iš paviršiaus.
„Atrodo, kad šie kritikai turi realią problemą, būdami veikiami deguonies“, - teigė Onstotas. „Atrodo, kad negalime jų išlaikyti gyvų, kai imsimės jų pavyzdžių. Bet kadangi ši aplinka yra tokia pati kaip ankstyvoji Žemė, ji suteikia mums galimybę susitvarkyti, kokie tvariniai galėjo egzistuoti anksčiau, nei turėjome deguonies atmosferą. “
Onstotas teigė, kad prieš daugelį šimtų milijonų metų panašiomis sąlygomis galėjo klestėti kai kurios pirmosios planetos bakterijos, ir kad naujai rasti mikrobai galėjo parodyti gyvybės Žemėje ištakų tyrimus.
„Šios bakterijos tikriausiai yra arti medžio pagrindo, kad galėtų gyventi bakterijose“, - sakė jis. „Jie gali būti genealogiškai gana senoviniai. Norėdami tai sužinoti, turėsime palyginti juos su kitais organizmais, tokiais kaip Firmicutes ir kiti šilumą mėgstantys padarai iš giliavandenių orlaidžių ar karštų šaltinių. “
Tyrinėtojų grupė stato nedidelę laboratoriją 3,8 kilometro atstumu po paviršiumi Witwatersrando regione Pietų Afrikoje, kad galėtų atlikti tolesnius naujai atrastos ekosistemos tyrimus, sakė Onstottas, kuris tikisi, kad radiniai bus naudingi, kai būsimi kosminiai zondai bus siunčiami ieškoti gyvybės. kitose planetose.
„Man didelis klausimas yra, kaip šie tvariniai palaiko save?“ Onstotas tarė. „Ar šis vienas bakterijų štamas išsivystė tam, kad turėtų visas savybes, kurių jam reikia, norint išgyventi atskirai, ar jos dirba su kitomis bakterijų rūšimis? Esu tikras, kad jie turės daugiau staigmenų ir vieną dieną gali mums parodyti, kaip ir kur ieškoti mikrobų kitur. “
Kiti šio darbo autoriai yra Johanna Lipmann-Pipke iš „GeoForschungsZentrum“, Potsdamas, Vokietija; Erik Boice iš Indianos universiteto; Barbara Sherwood Lollar iš Toronto universiteto; Eoin L. Brodie, Terry C. Hazen, Gary L. Andersen ir Todd Z. DeSantis iš Lawrence Berkeley nacionalinės laboratorijos, Berkeley, Kalifornija; Duane P. Moser iš Dykumų tyrimų instituto, Las Vegasas; ir Dave'as Kershaw'as iš Mponengo kasyklos, Anglo Gold, Johanesburgas, Pietų Afrika.
Prattas ir Onstottas daugelį metų bendradarbiavo kaip Indianos, Prinstono ir Tenesio Astrobiologijos instituto (IPTAI), NASA finansuojamo tyrimų centro, kurio tikslas buvo sukurti instrumentus ir zondus, skirtus aptikti gyvūnus uolienose ir giluminiuose požeminiuose vandenyse, planuojant žemės paviršiaus tyrinėjimą, dalis. Marsas. IPTAI rekomendacijos NASA bus grindžiamos išvadomis, aptartomis Mokslo ataskaitoje.
Šis darbas taip pat buvo remiamas iš Nacionalinio mokslo fondo, JAV energetikos departamento, Taivano nacionalinės mokslo tarybos, Kanados gamtos mokslų ir inžinerinių tyrimų tarybos, „Deutsche Forschungsgemeinschaft“ (DFG, Vokietijos tyrimų fondas) ir „Killam“ stipendijų programos teikiamų subsidijų. .
Originalus šaltinis: Prinstono universiteto naujienų leidinys
