Gilios žemės plutos mineralai skatina namų gyvenimą

„DeMMO“ lauko komanda iš kairės į dešinę: Lily Momper, Brittany Kruger ir Caitlin Casar paimti lūžių skysčius iš „DeMMO“ gręžinių. Kreditas: © Matt Kapust

Po žaliu paviršiumi ir organiškai turtingu dirvožemiu gyvenimas tęsiasi myliomis į gilią uolėtą žemės plutą. Žemyninis giluminis podirvis yra bene vienas didžiausių bakterijų ir archajų rezervuarų žemėje, iš kurių daugelis sudaro bioplėveles – tarsi mikrobinį uolienos paviršiaus sluoksnį. Ši mikrobų populiacija išgyvena be šviesos ar deguonies ir su minimaliais organinės anglies šaltiniais ir gali įgyti energijos valgydama ar įkvėpdama mineralų. Remiantis naujausiu vertinimu, šios bioplėvelės gali išsklaidyti 20–80% visos bakterinės ir archajiškos biomasės kontinentiniame podirvyje. Bet ar šios mikrobų populiacijos tolygiai pasiskirsto uolienų paviršiuose, ar jos nori kolonizuoti specifinius mineralus uolienose?

Norėdami atsakyti į šį klausimą, tyrėjai iš Šiaurės vakarų universitetas Evanstone, Ilinojaus valstijoje, vedė tyrimą, kuriame buvo analizuojamas mikrobų bendruomenių augimas ir plitimas giliai žemyninėje požeminėje aplinkoje. Šis darbas rodo, kad mineralinė pagrindinė kompozicija skatina biofilmų pasiskirstymą, o tai suteikia mikrobų gyvenimo „židinį“. Tyrimas buvo paskelbtas 2007 m Mikrobiologijos ribos.

Mikrobų gyvenimo židinio taškai

Norėdami atlikti šį tyrimą, tyrėjai nuėjo 1,5 kilometro žemiau paviršiaus „Deep Mine“ mikrobų observatorijoje (DeMMO), esančioje buvusioje aukso kasykloje, dabar vadinamoje „Sanford Underground Research Facility“ (SURF), esančia Švine, Pietų Dakotoje. Po žeme mokslininkai augino biofilmus ant vietinių uolienų, kuriose gausu geležies ir sieros turinčių mineralų. Po šešių mėnesių mokslininkai išanalizavo naujai išaugintų biofilmų mikrobų sudėtį ir fizines savybes, taip pat jų pasiskirstymą taikydami mikroskopijos, spektroskopijos ir erdvinio modeliavimo metodus.

Tyrėjų atlikta erdvinė analizė atskleidė karštus taškus, kur bioplėvelė buvo tankesnė. Šie židinio taškai koreliuoja su gausiais geležies mineralų grūdeliais uolienose, pabrėždami kai kurias mineralų pirmenybes bioplėvelės kolonizacijai. „Mūsų rezultatai rodo stiprią biofilmų kolonizacijos erdvinę priklausomybę nuo mineralų uolienų paviršiuose. Manome, kad šią erdvinę priklausomybę lemia mikrobai, kurie energiją gauna iš kolonizuojamų mineralų “, – aiškina pirmasis tyrimo autorius Caitlinas Casaras.

Būsimi tyrimai

Šie rezultatai kartu rodo, kad uolienų mineralogija yra svarbi biofilmų pasiskirstymo varomoji jėga, o tai gali padėti pagerinti Žemės gilaus žemyninio podirvio mikrobų pasiskirstymą. Tačiau vadovaujant interjero studijoms, galima sužinoti ir kitas temas. “Mūsų išvados gali parodyti biofilmų indėlį į pasaulinius mitybos ciklus ir turėti astrobiologinį poveikį, nes šios išvados suteikia įžvalgos apie biomasės pasiskirstymą Kovas analoginę sistemą “, – sako Caitlinas Casaras.

Iš tiesų nežemiškoji gyvybė gali egzistuoti panašioje požeminėje aplinkoje, kur mikroorganizmai yra apsaugoti ir nuo radiacijos, ir nuo ekstremalių temperatūrų. Pavyzdžiui, Marse yra daug geležies ir sieros turinčių kompozicijų, panašių į DeMMO uolienų darinius, kuriuos dabar mes galime paskatinti mikrobų židinių susidarymą po žeme.

Nuoroda: Caitlin P. Casar, Brittany R. Kruger ir Magdalena R. Osburn, 2021 m. Balandžio 9 d. „Rock-Hosted Underurface Biofilms: Mineral Selective Drives Hotspot for Intrestrestrial Life“. Mikrobiologijos ribos.
DOI: 10.3389 / fmicb.2021.658988

Apie dykumos tyrimų institutą (DRI)

DRI yra pripažinta pasaulio lyderė atliekant pagrindinius ir taikomuosius tarpdisciplininius tyrimus. Skiriami mokslo kompetencijai ir vientisumui, DRI fakultetai, studentai ir darbuotojai plėtojo mokslo žinias ir novatoriškas technologijas vykdydami mokslinių tyrimų projektus visame pasaulyje. Nuo 1959 m. DRI tyrimais buvo remiamos pažangios mokslo žinios, įvairėjanti Nevados ekonomika, suteikiamos mokslu pagrįstos švietimo galimybės ir informuojami politikos formuotojai, verslo lyderiai ir bendruomenės nariai. Turėdama miestelius Reno ir Las Vegase, DRI yra Nevados aukštojo mokslo sistemos ne pelno siekianti tyrimų grupė.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Dėl hormoninių vaistų neproliferaciniai baltymai gali išplisti koronavirusą ir sustabdyti ID-19 vystymąsi

Hormonų tyrimai gali sukelti AD-19 ginklų paplitimą. Kreditas: „Getty Images“ Naujas „Penny Medical“ tyrimas parodo, kaip anti-androgenai trukdo pagrindiniams receptoriams, reikalingiems virusų invazijai į...

Nuostabus „slapto“ objektyvo projektavimo metodas, kurį naudojo „mikrobiologijos tėvas“, rastas po 300 metų

Tai Van Leeuwenhoek mikroskopas. Autoriai: Utrechto universitetas / Rijksmuseum Boerhaave / TU Delft Mikroskopas, kurį Antoni van Leeuwenhoek naudojo novatoriškiems tyrimams atlikti, turi nuostabų...

Joninės sijos sudaro glaudžiai sujungtas „Qubits“ grandines.

Jonų pluoštai gali suformuoti glaudžiai suporuotas kvantinių bitų (kubitų) grandines, pagrįstas deimantų „azoto neturinčiais„ spalvų centrais “, skirtus naudoti kvantinės skaičiavimo aparatinėje įrangoje. ...

Tyrėjai kuria 3D atspausdintą želę biomedicininėms medžiagoms, minkštai robotikai

Hidrogelio medžiaga gaunama iš skirtingo dydžio dumblių dalelių. Paskola Orlino slėnis, NC valstybinis universitetas Dėl stiprumo ir lankstumo hidrogeliai sujungia du fizinius kiaušinius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.