Forskere fra University of Colorado i Boulder sier at en bisarr gruppe mikrober som ble funnet inne i bergarter i et ugjestmildt geotermisk miljø i Wyoming Yellowstone nasjonalpark, kan gi spennende ledetråder om eldgamle liv på jorden og bidra til å styre jakten på bevis på liv på Mars.
Forskningsteamet fra CU-Boulder rapporterte at mikrober ble oppdaget i porene av bergarter i et svært surt miljø med høye konsentrasjoner av metaller og silikater ved omtrent 95 grader F i Yellowstone's Norris Geyser Basin. Den nye studien viser at mikrobemiljøene er utsatt for fossilisering og har potensial til å bli bevart i den geologiske referansen.
Forskere mener at lignende typer geotermiske miljøer en gang kan ha eksistert på Mars, der astrobiologer har intensivert søket etter tidligere og nåværende livsformer de siste årene.
Et dokument av CU-Boulder doktorgradsstipendiat Jeffrey Walker, postdoktor John Spear og professor Norman Pace fra CU-Boulders molekylære, cellulære og utviklingsbiologiske avdeling og Center for Astrobiology vises i 21. aprilutgaven av Nature.
Forskningen ble finansiert av National Science Foundation og NASA.
"Dette er den første beskrivelsen av disse mikrobielle samfunnene, som kan være en god diagnostisk indikator på tidligere liv på Mars på grunn av potensialet deres for fossil konservering," sa Walker. "Utbredelsen av denne typen mikrobielt liv i Yellowstone betyr at Marsbergarter assosiert med tidligere hydrotermiske systemer kan være det beste håpet for å finne bevis på tidligere liv der."
Ligger omtrent 20 mil nordvest for Yellowstone Lake, regnes Norris Geyser Basin for å være det hotteste og mest aktive geyserkummen i Yellowstone og kanskje i hele verden. Det er også ekstremt surt, ifølge forskerne.
"Porene i steinene der disse skapningene bor har en pH-verdi på en, som løser opp negler," sa Pace. "Dette er et annet eksempel på at livet kan være robust i et miljø de fleste ser på som ugjestmilde."
Prosessen som brukes for å identifisere organismer utviklet av Pace er mye mer følsom enn standard laboratoriedyrkingsteknikker som typisk gir en liten partisk organisasjonsfraksjon fra ethvert miljø, sa Walker. I denne metoden oppdaget og identifiserte forskerne organismer ved å lese gensekvenser.
"Hver slags organisme har en unik sekvens som brukes til å kartlegge sin posisjon i livets tre," sa Walker. "Det er et slags slektstre som beskriver det genetiske forholdet mellom alle kjente organismer."
Walker oppdaget det nye mikrosamfunnet i 2003 etter å ha brutt i stykket en sandsteinlignende stein i Norris Geyser-bassenget. "Jeg la umiddelbart merke til et særegent grønt bånd rett under overflaten," sa han. "Det var et av de 'eureka'-øyeblikkene."
En analyse bestemte at det grønne båndet var forårsaket av en ny art av fotosyntetiske mikrober i Cyanidium-gruppen, en slags alger som er blant de mest syretolerante fotosyntetiske organismer som er kjent, sa Walker. Cyanidium-organismer utgjorde omtrent 26 prosent av mikrober som ble identifisert i Norris Geyser Basin-studien av CU-Boulder-teamet, sa Walker.
Overraskende nok var de mest tallrike mikrobene identifisert av teamet en ny art av Mycobacterium, en gruppe mikrober som er mest kjent for å forårsake menneskelige sykdommer som tuberkulose og spedalskhet, sa Walker. Ekstremt sjeldne og aldri før identifisert i slike ekstreme hydrotermiske miljøer, utgjorde Mycobacterium 37 prosent av det totale antallet mikrober identifisert av CU-Boulder-teamet.
Pace beskrev den nye livsformen i Norris Geyser-bassenget som "ganske rart." "Det kan godt være en ny type lavlignende symbiose," sa Pace, som vant et MacArthur Fellowship, eller "genistilskudd" i 2001. "Det ligner en lav, men i stedet for å bestå av en symbiose mellom en sopp og en alge, det ser ut til å være en assosiasjon av Mycobacterium med en alge. ”
Mens fotosyntesen ser ut til å være en viktig energikilde for de fleste av skapningene, antas i det minste noen Yellowstone-mikrober å få energi fra de oppløste metaller og hydrogen som er funnet i bergens porevann, sa Walker. En studie av CU-Boulder-teamet publisert av National Academy of Sciences i januar 2005, indikerte at Yellowstone-mikrobepopulasjoner som bor i varme kilder ved temperaturer over 158 grader F bruker hydrogen som sin primære drivstoffkilde.
Forskningsinnsatsen i Norris Geyser-bassenget viser at bergdannelsesprosesser som forekommer i det hydrotermiske miljøet som studeres, gjør veldig virkelige fossile avtrykk av organismer som er innebygd i berget i forskjellige stadier, og viser hvordan de karakteristiske fossilene utvikler seg over tid, ifølge forskerteamet .
"Restene av disse samfunnene kan tjene som 'biosignaturer' og gi viktige ledetråder om eldgamle liv knyttet til geotermiske miljøer på jorden eller andre steder i solsystemet," skrev forfatterne i Nature.
Opprinnelig kilde: University of Colorado News Release
