14:05 2023-10-02 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Renașterea bacteriilor magnetotactice în astrobiologie

_ Renașterea bacteriilor magnetotactice în astrobiologie

Bacteriile magnetotactice pot forma magnetofosile precum nanocristalele magnetice, așa cum s-a observat în meteoritul marțian ALH84001, care a ocupat un loc special în domeniul astrobiologiei în primul rând la începutul anilor '90. În timp ce înflorirea interesului pentru bacteriile magnetotactice a scăzut de-a lungul timpului, o renaștere a formării magnetozomilor a dus la o renaștere a bacteriilor magnetotactice (abreviate ca MTB) în astrobiologie.

Astrobiologii au a detectat astfel de MTB-uri care trăiesc în medii extreme în mod natural, cu game variate de salinitate, temperatură și pH. Unele populații de MTB pot supraviețui condițiilor extraterestre extreme simulate prin utilizarea compușilor anorganici simpli, cum ar fi sulfatul și nitratul. Aceste microorganisme sunt un model care reprezintă viața astrobiologic veche a Marte, dacă s-a întâmplat vreodată să formeze microorganisme magnetotactice.

Într-un nou raport din The ISME Journal, Jianxun Shen și o echipă de oameni de știință din Pământ și fizica planetară, oceanul și științe ecologice și științe geologice și planetare de la Institutul de Tehnologie din California, S.U.A., Universitatea din Liverpool, Marea Britanie și Academia Chineză de Științe, China, au rezumat mai multe biosemnături tipice care pot fi aplicate pentru a detecta MTB-ul antic pe Pământ, alături de omologii lor extraterestre asemănătoare MTB.

Asemenea forme de viață pot fi transportate către stații spațiale și camere de simulare pentru a le explora potențialul de toleranță și biosemnăturile distincte pentru a ajuta evoluția bacteriilor magnetotactice și potențialul lor ca biomarker extraterestre.

p>

În 1984, o echipă de cercetători a descoperit un meteorit marțian, Allan Hills 84001, în regiunea Allan Hills din Antarctica. Ei au obținut apoi activitatea sa potențială relicvă biogenică în 1996. Meteoritul conținea particule microscopice de carbonit „asemănătoare unui disc”, încorporate cu magnetite nanocristaline cu proprietăți chimice și fizice similare bacteriilor magnetotactice (MTB). Shen și colegii au explorat perspectivele acestui domeniu extrem de interdisciplinar și semnificativ al bacteriilor magnetotactice funcționale în astrobiologie.

Microorganismele sunt înarmate cu motilitate flagelară pentru ca celulele să migreze de-a lungul liniilor câmpului magnetic. Magnetozomii sunt cristale legate de membrană, compuse din cristale de magnetit și greigit. Originea lor sugerează că se numără printre cele mai vechi procariote de pe Pământ.

Particulele de fier-minerale intracelulare ale microorganismelor au o urmă excelentă în înregistrarea geologică și sunt cunoscute sub numele de magnetofosile. Bacteriile magnetotactice posedă o varietate de fenotipuri pentru a supraviețui într-o gamă largă de medii analogice planetare. Fiind primul tip de organisme magnetosensibile și biomineralizante, se presupune că bacteriile au co-evoluat pe Pământul Archean. Datorită asemănărilor dintre Marte și Pământul timpuriu, apariția vieții asemănătoare MTB pe Marte este o posibilitate intrigantă care necesită investigații suplimentare.

Bacterii magnetotactice au habitate larg răspândite în care diferite tulpini prezintă sensibilitate la diferiți factori de stres, nutrienți și niveluri de oxigen. Microorganismele pot tolera în continuare medii naturale extreme pentru toleranță ridicată la salinitate, toleranță extremă la pH, toleranță extremă la temperatură și supraviețuiesc setărilor similare lui Marte de pe Pământ.

De exemplu, ore de expunere la mediul spațial apropiat inferior. a condus la supraviețuirea tulpinii de Magnetospirillum gryphiswaldense de tip sălbatic, pentru a evidenția capacitatea bacteriilor magnetotactice de a supraviețui călătoriilor interplanetare, de a duce viața terestră în alte corpuri astronomice sau de a aduce viață extraterestră din surse pe Pământul prebiotic.

Shen și echipa au explorat posibilitățile de a recrea medii naturale extreme în laborator, ca condiții simulate artificial pentru a oferi informații valoroase pentru a regla factorii de mediu. Pentru a testa acești factori, ei au analizat toleranța la radiații, câmpul hipomagnetic, mediile cu gravitație scăzută și stresul metalelor grele pentru a arăta capacitatea bacteriilor magnetotactice de a rezista/tolera medii bogate în metale grele și alte condiții simulate.

The oamenii de știință au folosit microstructuri morfologice sau biosemnături cu microtextură pentru a susține descoperiri suplimentare de nanostructuri asemănătoare magnetozomilor care favorizează viața de tip magnetotactic, păstrând în același timp magnetofosilele.

În timpul căutării factorilor cheie în biosemnăturile asemănătoare MTB, ei au studiat biosemnături morfologice, biosemnături magnetice, biosemnături izotrope, oligoelemente și biosemnături biogeochimice, precum și biosemnături de infecție cu fagi pentru a evidenția potențialul ca virusurile să fi coexistat cu organisme în istoria vieții pe Pământ.

În acest fel, Jianxun Shen și colegii săi au studiat extremofilii magnetotactici pentru a înțelege potențialele forme de viață de pe Pământul timpuriu și alte corpuri astronomice cu câmpuri magnetice puternice și setări acvatice. Pentru a înțelege rolul bacteriilor magnetotactice, echipa le-a explorat în medii simulate cu medii extreme timpurii asemănătoare Pământului și Marte.

Ei sugerează transportarea câtorva tulpini MTB în mediile spațiale de pe Stația Spațială Tiangong, Stația Spațială Internațională sau camerele de simulare a mediului spațial pentru a le studia supraviețuirea în condiții asemănătoare lui Marte sau în alte condiții extraterestre. Oamenii de știință propun o serie de experimente suplimentare în biogeomagnetism pentru investigații interesante și practice prin integrarea de echipamente științifice avansate.

© 2023 Science X Network

(Fluierul)

Inapoi