Princeton araştırmacıları, yeraltında 3 km'den (2 mil) daha fazla yaşayan bir bakteri kolonisi keşfettiler. Bu aşırı koşullarda yaşam bularak bilim adamları, yaşamı ne tür alışkanlıkların destekleyebileceğine dair anlayışlarını genişletiyorlar.
Princeton liderliğindeki bir araştırma grubu, enerjisinin tamamını güneş ışığından ziyade radyoaktif kayaçların çürümesinden türeyen yaklaşık iki mil yeraltında izole edilmiş bir bakteri topluluğu keşfetti. Ekibin üyelerine göre, bulgu, yaşamın diğer dünyalarda bile benzer şekilde aşırı koşullarda var olabileceğini gösteriyor.
Güney Afrika altın madeninin yakınında bulunan besin açısından zengin yeraltı suyuyla büyüyen kendi kendini idame ettiren bakteri topluluğu, birkaç milyon yıldır Dünya'nın yüzeyinden izole edilmiştir. Sadece jeolojik olarak üretilen hidrojen ve beslenme için sülfür bileşiklerine bağlı olduğu bilinen ilk mikrop grubunu temsil eder. Bakterilerin yaşadığı aşırı koşullar, erken Dünya'nınkilere benziyor ve potansiyel olarak gezegenimizin oksijen atmosferi olmadan çok önce yaşayan organizmaların doğası hakkında bilgi veriyor.
İşbirliği yapan dokuz kurumdan gelen bilim adamları, bu sıra dışı mikropları bulmak için dünyamızın yüzeyinin 2,8 kilometre altına gömülmek zorunda kaldılar, bu da bilim adamlarını, güneş sisteminin başka yerlerinde benzer koşullarda yaşamın olabileceği yönündeki spekülasyonlarına yönlendirdi.
Princeton Üniversitesi yerbilimleri profesörü ve araştırma ekibinin lideri Tullis Onstott, “Gerçekten meyve sularımın akmasını sağlayan şey Mars'ın yüzeyinin altındaki yaşam olasılığıdır” dedi. “Bu bakteriler milyonlarca yıl boyunca Dünya'nın yüzeyinden kesildi, ancak çoğu organizmanın yaşam için elverişsiz olduğunu düşündüğü koşullarda gelişti. Bu bakteri toplulukları, yüzeyde ne olursa olsun kendilerini koruyabilir mi? Eğer öyleyse, organizmaları yüzeyleri uzun süredir cansız olan gezegenlerde bile hayatta kalma ihtimalini arttırıyor. ”
Onstott’un ekibi sonuçları Science dergisinin 20 Ekim sayısında yayınlandı. Araştırma grubu, ilk analizlerin çoğunu Princeton'da doktora öğrencisi, daha sonra Carnegie Enstitüsü'nde doktora sonrası araştırmacı olarak gerçekleştiren Li-Hung Lin'i içermektedir.
“Bu bakteriler kelimenin tam anlamıyla gerçekten benzersizdir,” dedi Lin, şimdi Ulusal Tayvan Üniversitesi'nde. “Bakterilerin ne kadar izole olduğunu biliyoruz çünkü içinde yaşadıkları suyun analizleri çok eski olduğunu ve yüzey suyu ile seyreltilmediğini gösterdi. Buna ek olarak, ortamdaki hidrokarbonların her zamanki gibi canlı organizmalardan gelmediğini ve solunumları için gerekli olan hidrojen kaynağının suyun radyoaktif uranyum, toryum ve potasyum çürümesiyle ayrışmasından geldiğini tespit ettik. ”
Ekibin bakterileri bulmak için örneklediği yeraltı suyu birkaç farklı kaynaktan geldiğinden, özellikle bakterilerin ne kadar süre izole edildiğini belirlemek zordur. Ekip, zaman çerçevesinin üç ila 25 milyon yıl arasında bir yerde olduğunu tahmin ediyor, bu da canlıların bir zamanlar düşünülenden daha uyarlanabilir olduğunu ima ediyor.
Indiana Üniversitesi Bloomington’un projeye katkısını sağlayan biyojeokimyacı Lisa Pratt, “Dünya üzerindeki yaşamın kökeni, evrimi ve sınırları hakkında şaşırtıcı derecede az şey biliyoruz” dedi. “Bilim adamları, okyanusun en derin bölgelerinde yaşayan çeşitli organizmaları incelemeye yeni başlıyorlar ve Dünya'daki kayalık kabuk, yüzeyin yarım kilometreden daha altındaki derinliklerde neredeyse keşfedilmiyor. Bu makalede tanımladığımız organizmalar, yüzeyde bildiğimiz dünyadan tamamen farklı bir dünyada yaşıyor. ”
O yeraltı dünyası, Onstott, insanların kükürt ve zararlı gazların nefes almasını engelleyecekleri sıcak, basınçlı tuzlu bir su havuzu olduğunu söyledi. Ancak denizaltı hidrotermal menfezlerin yakınında bulunan mikropların Firmicutes bölümüyle uzaktan ilişkili olan yeni keşfedilen bakteriler burada gelişir.
“Radyasyon, bu bakterilerin yüksek enerjili bir gıda kaynağı olarak kullanabileceği çok sayıda kükürt bileşiği üretilmesine izin veriyor,” dedi Onstott. “Onlar için patates cipsi yemek gibi.”
Ancak araştırma ekibinin gelmesi, insan hayatta kalması için hayati olmakla birlikte, mikroplar için ölümcül olduğunu kanıtlayan bir maddeyi yeraltı dünyasına getirdi - yüzeyden hava.
“Bu yaratıkların oksijene maruz kalmayla ilgili gerçek bir problemleri var gibi görünüyor,” dedi Onstott. “Onları örnekledikten sonra onları hayatta tutamayacağız gibi görünüyor. Ancak bu ortam erken Dünya'ya çok benzediğinden, bize oksijen atmosferi olmadan önce ne tür canlıların var olabileceğiyle ilgili bir fikir veriyor. ”
Onstott, yüz milyonlarca yıl önce, gezegendeki ilk bakterilerin bazılarının benzer koşullarda gelişmiş olabileceğini ve yeni keşfedilen mikropların Dünya'daki yaşamın kökenlerine yönelik araştırmalara ışık tutabileceğini söyledi.
“Bu bakteriler muhtemelen yaşamın bakteriyel alanı için ağacın tabanına yakın” dedi. “Şecere açısından oldukça eski olabilirler. Bunu bulmak için onları Firmicutes ve derin deniz menfezlerinden veya kaplıcalardan gelen bu tür ısı seven diğer canlılarla karşılaştırmamız gerekecek. ”
Araştırma ekibi, yeni keşfedilen ekosistem hakkında daha fazla çalışma yapmak için Güney Afrika'nın Witwatersrand bölgesinde yüzeyin 3,8 kilometre altında küçük bir laboratuvar inşa ediyor. diğer gezegenlerde.
“Benim için büyük bir soru, bu canlılar kendilerini nasıl koruyorlar?” Dedi Onstott. “Bu bir bakteri türü, kendi başına hayatta kalmak için ihtiyaç duyduğu tüm özelliklere sahip olacak şekilde evrildi mi, yoksa başka bakteri türleriyle mi çalışıyorlar? Eminim bizim için daha fazla sürpriz yapacaklar ve bize bir gün başka yerlerde nasıl ve nerede mikrop arayacaklarını gösterebilirler. ”
Bu çalışmanın diğer yazarları arasında GeoForschungsZentrum, Johanna Lipmann-Pipke, Potsdam, Almanya; Indiana Üniversitesi'nden Erik Boice; Toronto Üniversitesi'nden Barbara Sherwood Lollar; Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı, Eoin L. Brodie, Terry C. Hazen, Gary L. Andersen ve Todd Z. DeSantis, Berkeley, Kaliforniya; Çöl Araştırma Enstitüsü'nden Duane P. Moser, Las Vegas; ve Mponeng Madeni Dave Kershaw, Anglo Gold, Johannesburg, Güney Afrika.
Pratt ve Onstott, NASA tarafından finanse edilen ve yer altı sularının araştırılması sırasında yeryüzünde yaşam tespiti için aletler ve problar tasarlamaya odaklanan NASA tarafından finanse edilen bir araştırma merkezi olan Indiana-Princeton-Tennessee Astrobiyoloji Enstitüsü'nün (IPTAI) bir parçası olarak yıllardır işbirliği yaptı. Mars. IPTAI’nın NASA’ya önerileri Bilim raporunda tartışılan bulguları temel alacaktır.
Bu çalışma aynı zamanda Ulusal Bilim Vakfı, ABD Enerji Bakanlığı, Tayvan Ulusal Bilim Konseyi, Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırma Konseyi, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Alman Araştırma Vakfı) ve Killam Burs Programından gelen hibelerle desteklenmiştir. .
Orijinal Kaynak: Princeton Üniversitesi Haber Bülteni
