Naukowcy z University of Colorado w Boulder twierdzą, że dziwna grupa drobnoustrojów żyjących wewnątrz skał w niegościnnym środowisku geotermalnym w Parku Narodowym Yellowstone w Wyoming może dostarczyć kuszących wskazówek na temat starożytnego życia na Ziemi i pomóc w kierowaniu polowaniem na dowody życia na Marsie.
Zespół badawczy CU-Boulder poinformował, że drobnoustroje zostały odkryte w porach skał w bardzo kwaśnym środowisku o wysokich stężeniach metali i krzemianów w temperaturze około 95 stopni F w basenie Norrisa Gejzer w Norrison. Nowe badanie pokazuje, że społeczności drobnoustrojów podlegają skamieniałości i mogą zostać zachowane w zapisie geologicznym.
Naukowcy uważają, że podobne rodzaje geotermalnych środowisk mogły kiedyś istnieć na Marsie, gdzie astrobiologowie zintensyfikowali poszukiwania przeszłych i obecnych form życia w ostatnich latach.
Artykuł doktora CU-Bouldera, Jeffreya Walkera, doktora habilitowanego Johna Speara i profesora Normana Pace'a z biologii molekularnej, komórkowej i rozwoju CU-Bouldera oraz Centrum Astrobiologii, ukazał się 21 kwietnia w numerze Nature.
Badania zostały sfinansowane przez National Science Foundation i NASA.
„To pierwszy opis tych społeczności drobnoustrojów, które mogą być dobrym wskaźnikiem diagnostycznym przeszłego życia na Marsie ze względu na ich potencjał do zachowania skamielin”, powiedział Walker. „Występowanie tego rodzaju drobnoustrojów w Yellowstone oznacza, że skały marsjańskie związane z dawnymi systemami hydrotermalnymi mogą być najlepszą nadzieją na znalezienie tam śladów życia w przeszłości”.
Położony około 20 mil na północny zachód od jeziora Yellowstone, Norris Geyser Basin jest uważany za najgorętszy i najbardziej aktywny basen gejzerowy w Yellowstone i być może na świecie. Według naukowców jest również wyjątkowo kwaśny.
„Pory w skałach, w których żyją te stworzenia, mają wartość pH równą jednej, która rozpuszcza paznokcie” - powiedział Pace. „To kolejny przykład, że życie może być stabilne w środowisku, które większość ludzi uważa za niegościnne”.
Proces używany do identyfikacji organizmów opracowanych przez Pace jest o wiele bardziej czuły niż standardowe techniki hodowli laboratoryjnej, które zazwyczaj dają małą, stronniczą frakcję organizmów z dowolnego środowiska, powiedział Walker. W tej metodzie naukowcy wykryli i zidentyfikowali organizmy, odczytując sekwencje genów.
„Każdy rodzaj organizmu ma unikalną sekwencję, która służy do mapowania jego pozycji na drzewie życia” - powiedział Walker. „To drzewo genealogiczne, które opisuje genetyczny związek między wszystkimi znanymi organizmami”.
Walker odkrył nową społeczność drobnoustrojów w 2003 r. Po rozbiciu kawałka skały przypominającej piaskowiec w basenie Norris Geyser Basin. „Natychmiast zauważyłem charakterystyczny zielony pas tuż pod powierzchnią” - powiedział. „To był jeden z tych momentów„ eureka ”.”
Analiza wykazała, że zielony pas został spowodowany przez nowy gatunek bakterii fotosyntetycznych w grupie Cyanidium, rodzaj alg, który należy do najbardziej znanych na świecie organizmów fotosyntetycznych tolerujących kwas, powiedział Walker. Walker powiedział, że organizmy cyjanidowe stanowią około 26 procent drobnoustrojów zidentyfikowanych w badaniu Norris Geyser Basin przez zespół CU-Boulder.
Co zaskakujące, najliczniejszymi drobnoustrojami zidentyfikowanymi przez zespół były nowy gatunek Mycobacterium, grupa drobnoustrojów najbardziej znana z wywoływania ludzkich chorób, takich jak gruźlica i trąd, powiedział Walker. Niezwykle rzadkie i nigdy wcześniej nie zidentyfikowane w tak ekstremalnych warunkach hydrotermalnych, Mycobacterium stanowiły 37 procent całkowitej liczby drobnoustrojów zidentyfikowanych przez zespół CU-Boulder.
Pace opisał nową formę życia w basenie gejzeru Norris jako „dość dziwny”. „Może to być nowy rodzaj symbiozy przypominającej porosty”, powiedział Pace, który wygrał stypendium MacArthura lub „stypendium genialne” w 2001 r. „Przypomina porosty, ale zamiast składać się z symbiozy między grzybami i glonami, wydaje się, że jest to związek Mycobacterium z algami. ”
Chociaż fotosynteza wydaje się być kluczowym źródłem energii dla większości stworzeń, przynajmniej uważa się, że niektóre drobnoustroje z Yellowstone pobierają energię z rozpuszczonych metali i wodoru znajdującego się w wodzie porowej skały, powiedział Walker. Badanie przeprowadzone przez zespół CU-Boulder opublikowany przez National Academy of Sciences w styczniu 2005 r. Wykazało, że populacje drobnoustrojów Yellowstone żyjące w gorących źródłach w temperaturach powyżej 158 stopni F wykorzystują wodór jako główne źródło paliwa.
Wysiłki badawcze w dorzeczu gejzeru Norris pokazują, że procesy formowania skał zachodzące w badanym środowisku hydrotermalnym powodują bardzo realne ślady kopalne organizmów osadzonych w skale na różnych etapach, pokazując, jak kształtują się charakterystyczne skamieliny w czasie, zdaniem zespołu badawczego .
„Pozostałości tych społeczności mogłyby służyć jako„ biosignatury ”i dostarczać ważnych wskazówek na temat starożytnego życia związanego ze środowiskiem geotermalnym na Ziemi lub w innym miejscu w Układzie Słonecznym” - napisali autorzy w Nature.
Oryginalne źródło: University of Colorado News Release
