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

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Naujas algoritmas skrenda greičiau nei bepiločiai orlaiviai nei pasaulinės klasės žmonių rasės pilotai

Dronas, skrendantis per Dūmus, kad įsivaizduotų kompleksinius aerodinaminius efektus. Paskola Robotikos խումբ suvokimo grupė, Juricho universitetas Norėdami būti naudingi, bepiločiai orlaiviai turi būti...

Newsletter

Subscribe to stay updated.