Összeállították a Föld mélyében élő mikrobák eddigi legteljesebb térképét

Magdalena Osburn professzor mintákat gyűjt egy augusztusban meglátogatott helyszínről

Ha összeadnánk a mélyen a Föld felszíne alatt élő mikrobákat, a biomassza mennyisége több lenne, mint az óceánokban lévő összes élet. De mivel olyan nehéz elérni ezt a bőséges életet, nagyban alultanulmányozott és nem teljesen ismert. Az Északnyugati Egyetem kutatói egy Dél-Dakotában (South Dakota's Black Hills) lévő korábbi aranybányában, ahol hozzáfértek a föld mélyéhez összerakták a mikrobák eddigi legteljesebb térképét. A tanulmányt elfogadta az Environmental Microviology magazin.- írja az Északnyugati Egyetem honlapján.

Összesen majdnem 600 mikrobiális genomot jellemeztek, köztük olyanokat is, amelyek újak a tudomány számára. Magdalena Osburn, a tanulmány vezetője azt mondja, ebből a kötegből a legtöbb mikroba 1-2 kategóriába tartozik: a minimalisták és a maximalisták kategóriákba. A minimalisták egész nap ugyanazt a dolgot eszik, minden nap. A maximalisták mohón megragadnak bármilyen forrást, ami az útjukba kerül. A minimalisták általában megosztják a forrásokat a barátokkal, amelyeknek határozott feladataik vannak. és a másik a maximalisták, amelyek mohón megragadnak bármely erőforrást, ami az útjukba kerül. A maximalisták ha van lehetőség hogy energiát hozzanak létre, vagy transzformáljanak egy biomolekulát, megteszik. Ha ritka a tápanyag elkészíti saját maga.

Vannak családfák, melyeknek még génjeik sincsenek hogy saját lipideket hozzanak létre. Ez olyasmi, mint hogy az emberek nem tudják mindegyik aminosavat létrehozni, ezért a táplálékkal viszik be a szervezetükbe. A minimalisták extrém specialisták és együttesen végzik el az ilyen feladatokat.

A tanulmány nem csak bővítette a felszín alatt mélyben élő mikrobákról való ismereteinket, hanem utal arra a potenciális életre, amit valamikor találhatunk a Marson. Mivel a mikrobák a felszíntől fizikailag elszeparált sziklákban és vízben lévő erőforrásokon élnek, ezek az organizmusok potenciálisan túlélhetnek a Mars poros, piros mélységeiben is.

A felszín alatti mélység bioszférája hatalmas. A DNS vizsgálatokból megtudták, melyik organizmus él a föld alatt és mit csinálhatnak. Ezeket az organizmusokat gyakran nem tudják laborban tenyészteni, vagy hagyományosabb kontextusokban tanulmányozni. Mivel olyan keveset tudunk róluk, gyakran úgy hívják őket, hogy "mikrobiális sötét anyag".

Magdalena Osburn professzor mintákat gyűjt egy augusztusban meglátogatott helyszínről Forrás: https://news.northwestern.edu/stories/2023/11/minimalist-or-maximalist-the-life-of-a-microbe-a-mile-underground/

Kapu a Földkéregbe

Az utóbbi 10 évben a kutatók rendszeresen látogatták a dél-dakotai korábbi bányát (Homestake Mine in Lead) hogy geokémiai és mikrobiális mintákat gyűjtsenek. 2015-ben 6 kísérleti helyszínt létesítettek. A bánya most a földalatti tudomány létesítménye. A bányában lévő sziklákba való lyukak fúrásával a kutatócsapat törésvizet szerez, ami vízből és oldott gázokból áll. Van olyan víz köztük, amelyik akár 10.000 éves is és hemzseg a mikrobiális élettől, ami másként elszigetelt és figyelmen kívül marad. A kutatók bánya szerte a bánya különböző pontjairól nyolc folyadékmintát gyűjtöttek, a felszíntől körülbelül.1.5 kilométerig. Ebből megtudni a mikrobiális élet mélységi gradiensét. A laborban szekvenálták a mikrobák DNS-ét. A majdnem 600 jellemzett genomból 50 különböző törzsből való és 18 törzs jelölt van.

Osborn azt mondja, hogy ezek a mikrobák nyomra vezető jelek lehetnek arra, hogy potenciálisan mi élhet másutt, a Földön kívül. Van mikrobiális élet, ami teszi a dolgát az emberek nélkül, a növények nélkül, oxigén nélkül, felszíni atmoszféra nélkül. Az ilyen fajta életformák nagyon is létezhetnek a Mars mélyén, vagy jeges holdak óceánjaiban. Az életformákból megtudhatjuk mik élhetnek másutt a naprendszrben.

Magdalena Osburn törésvizet gyűjt. Forrás: https://news.northwestern.edu/stories/2023/11/minimalist-or-maximalist-the-life-of-a-microbe-a-mile-underground/

És közremüködnek a saját bolygónkban is. Az ipar olyan helyszíneket keres, ahol hosszú távon tárolhatja a szenet, például, sok vállalat vizsgálja annak lehetőségét, hogy szén-dioxidot injektálnak a föld mélyébe. Ismernünk kell a felszín alatti mélyben lévő életet és hogy az emberi tevékenységek, mint a bányászat és a szénraktározás milyen hatással vannak rá. Például, ha szén-dioxidot raktározunk a föld alatt, vannak mikrobák, amik metabolizálhatják hogy metánt készítsenek. A föld alatt bioszféra van, ami attól függően, hogy milyen zavarás éri, potenciálisan hatással van a felszínre.

(Forrás: Északnyugati Egyetem: https://news.northwestern.edu/)