Истраживачи са Принцетона открили су колонију бактерија која живи више од 3 км под земљом. Налазећи живот у овим екстремним условима, научници шире своје разумевање о томе које врсте навика могу да подрже живот.
Истраживачка група под водством Принцетона открила је изоловану заједницу бактерија скоро две миље под земљом, која сву енергију црпи из распада радиоактивних стена, а не од сунчеве светлости. Према мишљењу чланова тима, налаз сугерира да живот може постојати у сличним екстремним условима чак и на другим светима.
Самоодржива бактеријска заједница, која успева у подземним водама богатим хранљивим материјама, које се налазе у близини јужноафричког рудника злата, изолована је са Земљине површине неколико милиона година. Представља прву групу микроба за које се зна да зависе искључиво од геолошки произведених једињења водоника и сумпора за негу. Екстремни услови у којима бактерије живе подсећају на оне ране Земље, потенцијално нудећи увид у природу организама који су живели много пре него што је наша планета имала атмосферу са кисеоником.
Научници, који потичу из девет институција које су сарађивале, морале су да се закопају 2,8 километара испод површине нашег света како би пронашли ове необичне микробе, што је навело научнике да њихове претпоставке могу постојати у сличним околностима другде у Сунчевом систему.
„Оно због чега ми сокови стварно теку је могућност живота испод површине Марса“, рекао је Туллис Онстотт, професор геознаности са Универзитета Принцетон и вођа истраживачког тима. „Ове бактерије су одсечене са површине Земље већ више милиона година, али успевале су у условима које би већина организама сматрала неприступачним за живот. Могле ли се ове бактеријске заједнице уздржавати без обзира на то што се догодило на површини? Ако је то случај, повећава се могућност да организми могу преживети и на планетама чија је површина одавно постала беживотна. “
Онстоттов тим објавио је своје резултате у броју за часопис „Сциенце“ за 20. октобар. Истраживачка група укључује прво аутора Ли-Хунг Лин-а, који је извео многе анализе као докторски студент на Принцетону, а затим као постдокторски истраживач у Царнегие Институцији.
"Ове бактерије су заиста јединствене, у најчишћем смислу те речи", рекао је Лин, сада на Националном универзитету у Тајвану. „Знамо колико су изолиране бактерије јер су анализе воде у којој живе показале да је веома стара и да је није разблажила површинска вода. Поред тога, открили смо да угљоводоници у околини не потичу од живих организама, као што је то уобичајено, и да извор водоника потребног за њихово дисање потиче од распадања воде радиоактивним распадањем уранијума, торијума и калијума. "
Будући да је подземна вода коју је тим узорковао ради проналаска бактерија долази из више различитих извора, тешко је прецизно утврдити колико дуго су бактерије биле изоловане. Тим процјењује да је временски оквир негдје између три и 25 милиона година, имплицирајући да су жива бића чак и прилагодљивија него што се некада мислило.
„Изненађујуће знамо мало о пореклу, еволуцији и ограничењима живота на Земљи,“ рекла је биогеохемичарка Лиса Пратт, која је водила допринос Универзитета Индиана Блоомингтон пројекту. „Научници тек почињу да проучавају различите организме који живе у најдубљим деловима океана, а каменита кора на Земљи је практично неистражена на дубинама већој од пола километра испод површине. Организми које описујемо у овом раду живе у потпуно другачијем свету од оног којег познајемо на површини. "
Тај подземни свијет, рекао је Онстотт, је базен без вруће слане воде под притиском који смрди сумпором и штетним гасовима за које људи не би могли продирати. Али новооткривене бактерије, које су у далекој вези са подјелом микроба Фирмицутес који постоје у близини подморских хидротермалних отвора, цвјетају тамо.
„Зрачење омогућава производњу пуно сумпорних једињења која ове бактерије могу користити као високо енергетски извор хране“, рекао је Онстотт. „За њих је то попут јела чипс од кромпира.“
Али долазак истраживачког тима је у подземни свет унео једну супстанцу која се, иако витална за опстанак човека, показала фаталним за микробе - ваздух са површине.
"Чини се да ови креатори имају стварни проблем са излагањем кисеонику", рекао је Онстотт. „Не можемо их изгледа одржавати живима након што их узмемо узорак. Али пошто је ово окружење толико слично раној Земљи, то нам омогућава да решимо каква бића су могла постојати пре него што смо имали атмосферу са кисеоником. "
Онстотт је рекао да су пре више стотина милиона година неке од првих бактерија на планети могле напредовати у сличним условима и да би новооткривени микроби могли да баце светло на истраживање порекла живота на Земљи.
"Ове бактерије су вероватно близу базе дрвета за бактеријске домене живота", рекао је. „Можда су генеалошки прилично древни. Да бисмо то сазнали, мораћемо да их упоредимо са другим организмима као што су Фирмицутес и другим таквим створењима која воле топлину из дубоких морских отвора или врелих извора. "
Истраживачки тим гради малу лабораторију на 3,8 километара испод површине у области Витватерсранд у Јужној Африци, како би спровео даље истраживање новооткривеног екосистема, рекао је Онстотт, који се нада да ће ови налази бити од користи када будуће свемирске сонде буду послате да траже живот на другим планетима.
„Велико питање за мене је како се та створења уздржавају?“ Онстотт је рекао. „Да ли се овај сој бактерија развио да би имао све карактеристике које су му потребне да би преживео сам, или раде са другим врстама бактерија? Сигуран сам да ће имати још изненађења за нас, а једног дана ће нам можда показати како и где да потражимо микробе другде. "
Остали аутори овог рада су Јоханна Липманн-Пипке из ГеоФорсцхунгсЗентрум, Потсдам, Немачка; Ерик Боице са Универзитета Индиана; Барбара Схервоод Лоллар са Универзитета у Торонту; Еоин Л. Бродие, Терри Ц. Хазен, Гари Л. Андерсен и Тод З. ДеСантис из Националне лабораторије Лавренце Беркелеи, Беркелеи, Калиф .; Дуане П. Мосер из Института за истраживање пустиње, Лас Вегас; и Даве Керсхав из рудника Мпоненг, Англо Голд, Јоханнесбург, Јужна Африка.
Пратт и Онстотт годинама сарађују у оквиру Института за астробиологију Индиане-Принцетон-Теннессее (ИПТАИ), истраживачког центра финансираног од НАСА-е, фокусираног на дизајнирање инструмената и сонди за откривање живота у стијенама и дубоким подземним водама на Земљи током планирања подземног истраживања Марс. ИПТАИ-јеве препоруке НАСА-и ће се ослањати на налазе о којима је расправљано у научном извештају.
Овај рад је такође подржан донацијама Националне научне фондације, Министарства енергетике САД, Националног савета за науку Тајвана, Савета за природне науке и инжењерство у Канади, Деутсцхе Форсцхунгсгемеинсцхафт (ДФГ, Немачка истраживачка фондација) и Киллам Фелловсхипс Программе .
Изворни извор: Невс Невс Релеасе Университи
