16:01 2022-01-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Noi cercetări descoperă o activitate surprinzătoare în rândul organismelor care prosperă în fundul submarin extrem de adânc și fierbinte
_ O nouă cercetare descoperă o activitate surprinzătoare în rândul organisme care prosperă în fundul submarin extrem de adânc și fierbinte
De la descoperirea biosferei submarine adânci la mijlocul anilor 1990, oamenii de știință au studiat condițiile în care organismele prosperă în acest mediu izolat și în general lipsit de hrană și s-au întrebat care condiţiile stabilesc o limită a existenţei vieţii. În 2016, un grup de oameni de știință internaționali a pornit pe mare la bordul navei științifice japoneze de foraj, Chikyu, pentru a studia limita de temperatură a biosferei adânci a fundului submarin. Au fost colectate probe de sedimente dintr-o gaură care a tăiat zona de subducție geologică a Jgheabului Nankai din largul Japoniei.
La acest sit, temperatura crește abrupt odată cu adâncimea pentru a ajunge la 120 °C, o temperatură sugerată aproape de limită pentru viață, la 1200 de metri sub fundul mării. Spre surprinderea lor, oamenii de știință au descoperit o comunitate microbiană foarte mică, dar foarte activă, care prosperă în aceste condiții profunde și fierbinți.
Oamenii de știință au determinat numărul de celule din sediment și le-au măsurat ratele metabolice cu ajutorul radiotrasorului foarte sensibil. măsurători ale producției de metan și ale reducerii sulfatului. Ei au descoperit că ratele metabolice per celulă erau extraordinar de ridicate pentru biosfera profundă. Noile descoperiri, publicate pe 25 ianuarie în revista Nature Communications, despre mostrele colectate în 2016 fac lumină asupra strategiilor de supraviețuire ale organismelor care trăiesc în acest mediu aspru.
„Propunem ca organismele să fie forțate. pentru a menține un turnover metabolic ridicat, care se apropie de activitatea microbilor care trăiesc în sedimentele de suprafață și în culturile de laborator, pentru a furniza energia necesară pentru a repara deteriorarea celulelor termice”, a spus Felix Beulig de la Universitatea din Bayreuth, care este autorul principal al lucrării. studiu. „Energia necesară pentru a repara daunele termice ale componentelor celulare crește abrupt odată cu temperatura și cea mai mare parte a acestei energii este probabil necesară pentru a contracara alterarea continuă a aminoacizilor și pierderea funcției proteinelor”, a spus conducătorul studiului, Tina Treude, profesor de UCLA. Geomicrobiologie marina.
Detectarea activității metabolice microbiene în sedimente cu mai puțin de 500 de celule pe sediment de centimetru cub este departe de a fi banală, ceea ce este cu șapte ordine de mărime mai mică decât în sedimentul mediu de suprafață. „Am lucrat în condiții extrem de controlate, sterile și am efectuat un număr mare de experimente de control simultan cu incubarea probelor”, a spus Florian Schubert de la Centrul German de Cercetare pentru Geoștiințe, care a efectuat aceste analize în cadrul doctoratului său. studii. „Am incubat chiar și sedimentul sterilizat cu radiații gamma ridicate, precum și fluidul de foraj din gaura de foraj, pentru a detecta orice potențiale reacții non-biologice sau activitate microbiană indusă de contaminare”, a spus Jens Kallmeyer, care este mentorul lui Florian Schubert.< /p>
Deoarece determinările ratei metabolice au fost efectuate în condiții de laborator, a rămas o oarecare incertitudine dacă microbii vor prezenta aceeași activitate metabolică în mediul lor natural. Prin urmare, oamenii de știință au comparat ratele măsurate de reducere a sulfatului metabolic cu timpul de epuizare calculat al sulfatului dizolvat în sedimentul adânc. „Având în vedere că comparăm două abordări metodologice foarte diferite care acționează pe scări de timp de zile față de milioane de ani, acordul dintre determinarea ratei experimentale și timpul de epuizare calculat este îmbucurător de bun”, a spus Arthur Spivack de la Universitatea din Rhode Island.
Activitatea mare per celulă a reductorilor de sulfat și a metanogenilor din sedimentul cel mai adânc și cel mai fierbinte este aparent alimentată de hidrogen și acetat din apa de pori a sedimentului. „Acetatul, care este o moleculă organică mică care este prezentă și în oțet, prezintă un interes deosebit ca o potențială sursă de hrană”, a spus Verena Heuer de la MARUM din Germania, care a fost co-sef de știință al expediției. „Acetatul atinge concentrații de peste 10 mmol pe litru în apa porilor sedimentului, ceea ce este excepțional de mare pentru sedimentele marine.”
Pentru Bo Barker Jørgensen de la Universitatea Aarhus, care este unul dintre pionierii cercetării biosferei profunde. , detectarea ratelor ridicate specifice celulelor în biosfera profundă este o descoperire fascinantă. „Am descoperit întotdeauna că microbii din biosfera adâncă sunt o comunitate extrem de leneșă care ronțăie încet ultimele rămășițe de materie organică veche de un milion de ani, îngropată. Dar biosfera adâncă este plină de surprize. Pentru a găsi viața prosperă cu rate metabolice ridicate. la aceste temperaturi ridicate din fundul mării adânci ne hrănește imaginația despre modul în care viața ar putea evolua sau supraviețui în medii similare pe corpuri planetare dincolo de Pământ.”
Fumio Inagaki și Yuki Morono de la JAMSTEC din Japonia au fost ceilalți doi co- oamenii de știință șefi ai expediției și responsabil cu detectarea celulelor din sediment. Când au fost întrebați ce părere au ei despre faptul că expediția nu a detectat limita superioară de temperatură a biosferei adânci, ambii au spus: „Trebuie să ne întoarcem și să forăm mai adânc. Limitele finale ale biosferei din interiorul Pământului rămân necunoscute. După cum se arată. prin acest proiect, granița se află undeva în scoarța oceanică de sub sedimente. Va fi explorată în viitor prin foraje oceanice științifice."
Comentarii:
Adauga Comentariu