Źródło zdjęcia: NASA
Zespół naukowców odkrył bakterie w otworze wywierconym 1350 metrów w skale wulkanicznej w pobliżu Hilo na Hawajach. Na 1000 metrach natrafili na pęknięte szkło bazaltowe, które powstało, gdy lawa wpłynęła do oceanu. Po dokładnym zbadaniu odkryli, że ta lawa została zmieniona przez mikroorganizmy. Za pomocą mikroskopii elektronowej znaleźli maleńkie kulki drobnoustrojów i byli w stanie wyodrębnić DNA. Naukowcy znajdują życie w bardziej odległych regionach planety, a to daje nadzieję, że może ono dotyczyć także innych planet naszego Układu Słonecznego.
Zespół naukowców odkrył bakterie w otworze wywierconym na głębokości ponad 4000 stóp w skale wulkanicznej na wyspie na Hawajach w pobliżu Hilo, w środowisku, które według nich może być analogiczne do warunków na Marsie i innych planetach.
Bakterie są odkrywane w najbardziej niegościnnych miejscach na Ziemi, od mil pod powierzchnią oceanu po głębokie lodowce arktyczne. Ostatnie odkrycie jest jednym z najgłębszych otworów wiertniczych, w których naukowcy odkryli żywe organizmy zamknięte w skale wulkanicznej, powiedział Martin R. Fisk, profesor w College of Oceanic and Atmospheric Sciences na Oregon State University.
Wyniki badań opublikowano w grudniowym numerze Geochemistry, Geophysics and Geosystems, czasopiśmie opublikowanym przez American Geophysical Union and the Geochemical Society.
„Zidentyfikowaliśmy bakterie w rdzeniu pobranym z odległości 1350 metrów” - powiedział Fisk, główny autor artykułu. „Uważamy, że na dnie dziury mogą znajdować się bakterie, około 3000 metrów pod powierzchnią. Jeśli mikroorganizmy mogą żyć w takich warunkach na Ziemi, możliwe jest, że mogłyby istnieć również pod powierzchnią Marsa. ”
Badanie zostało sfinansowane przez NASA, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology i Oregon State University, i obejmowało badaczy z OSU, JPL, Kinohi Institute w Pasadenie w Kalifornii oraz University of Southern California w Los Angeles.
Naukowcy odkryli bakterie w podstawowych próbkach pobranych podczas badań przeprowadzonych w ramach Hawaii Scientific Drilling Program, dużego przedsięwzięcia naukowego prowadzonego przez Cal Tech, University of California-Berkeley i University of Hawaii i finansowanego przez National Science Foundation.
Otwór o długości 3000 metrów rozpoczął się w skale magmowej z wulkanu Mauna Loa i ostatecznie napotkał lawę z Mauna Kea na wysokości 257 metrów pod powierzchnią.
Na tysiąc metrów naukowcy odkryli, że większość złóż to pęknięte szkło bazaltowe - lub hialoklastyty - które powstają, gdy lawa spływa z wulkanu i rozlewa się do oceanu.
„Gdy spojrzeliśmy na niektóre z tych hialoklastytów, zauważyliśmy, że zostały zmienione, a zmiany były spójne ze skałą„ zjadaną ”przez mikroorganizmy” - powiedział Fisk.
Udowodnienie tego było trudniejsze. Wykorzystując fluorescencję ultrafioletową i spektroskopię ramanowską metodą rezonansu, naukowcy odkryli elementy budulcowe białek i DNA obecnych w bazalcie. Przeprowadzili ćwiczenia mapowania chemicznego, które wykazały, że fosfor i węgiel zostały wzbogacone w strefach granicznych między gliną a szkłem bazaltowym - kolejny znak aktywności bakteryjnej.
Następnie zastosowali mikroskopię elektronową, która ujawniła małe (dwa do trzech mikrometrów) kule, które wyglądały jak drobnoustroje w tych samych częściach skały, które zawierały bloki budulcowe DNA i białka. Istniała także znacząca różnica w poziomach węgla, fosforu, chlorków i magnezu w porównaniu z niezamieszkanymi sąsiednimi regionami bazaltu.
W końcu usunęli DNA ze zmiażdżonej próbki skały i odkryli, że pochodzi ona z nowych rodzajów mikroorganizmów. Te niezwykłe organizmy są podobne do tych zebranych spod dna morskiego, z głębinowych otworów hydrotermalnych i z najgłębszej części oceanu - rowu Mariana.
„Gdy połączysz wszystkie te rzeczy razem” - powiedział Fisk - „jest to bardzo silny dowód na obecność mikroorganizmów. Dowody wskazują także na drobnoustroje żyjące głęboko w ziemi, a nie tylko martwe drobnoustroje, które przedostały się do skał. ”
Naukowcy twierdzą, że badanie jest ważne, ponieważ dostarcza naukowcom innej teorii na temat tego, gdzie można znaleźć życie na innych planetach. Mikroorganizmy w środowiskach podpowierzchniowych na naszej planecie stanowią znaczną część biomasy Ziemi, a szacunki wahają się od 5 do 50 procent, wskazują naukowcy.
Bakterie rosną również w niektórych raczej niegościnnych miejscach.
Pięć lat temu w badaniu opublikowanym w Science, Fisk i mikrobiolog z OSU, Steve Giovannoni opisał dowody, które odkryli, że zjadające skały mikroby żyją prawie milę pod dnem oceanu. Mikrobiologiczne skamieliny znalezione w milach próbek rdzeniowych pochodzą z oceanów Pacyfiku, Atlantyku i Indii. Fisk powiedział, że ciekawi go możliwość życia po spojrzeniu na wirujące ślady i szlaki wyryte w bazalcie.
Skały bazaltowe mają wszystkie pierwiastki do życia, w tym węgiel, fosfor i azot, i potrzebują tylko wody, aby uzupełnić formułę.
„W tych warunkach mikroby mogą żyć pod każdą skalistą planetą” - powiedział Fisk. „Można sobie wyobrazić życie wewnątrz Marsa, w księżycu Jowisza lub Saturna, a nawet na komecie zawierającej kryształki lodu, która rozgrzewa się, gdy kometa przechodzi przez słońce”.
Woda jest kluczowym składnikiem, więc kluczem do znalezienia życia na innych planetach jest określenie, jak głęboko zamrożona jest ziemia. Naukowcy twierdzą, że wykopali się wystarczająco głęboko i tam można znaleźć życie.
Takie badania nie są proste, powiedział Michael Storrie-Lombardi, dyrektor wykonawczy Instytutu Kinohi. Wymagają specjalistycznej wiedzy w zakresie oceanografii, astrobiologii, geochemii, mikrobiologii, biochemii i spektroskopii.
„Wzajemne oddziaływanie między życiem a otaczającym go środowiskiem jest niezwykle złożone”, powiedział Storrie-Lombardi, „a wykrywanie sygnatur żywych systemów w badaniu dr Fisk wymagało ścisłej współpracy między naukowcami z wielu dyscyplin - oraz zasobów z wielu instytucji.
„Ta sama współpraca i komunikacja będą miały zasadnicze znaczenie, gdy zaczniemy szukać oznak życia pod powierzchnią Marsa lub na satelitach Jowisza i Saturna”.
Oryginalne źródło: OSU News Release
