Dodano: 03 październik 2018r.

Bakterie fotosyntezujące znalezione 600 metrów pod ziemią, bez dostępu do światła słonecznego

Międzynarodowy zespół naukowców odkrył na głębokości ponad 600 metrów cyjanobakterie. Nie byłoby w tym nic dziwnego gdyby nie fakt, że te stworzenia czerpią energię z fotosyntezy, a znaleziono je w warunkach, gdzie nie ma światła słonecznego.

Odkryto cyjanobakterie żyjące 600 metrów pod ziemią

 

Region Rio Tinto w południowo-zachodniej Hiszpanii jest od dawna uważany za podobny do Marsa - krajobraz jest czerwony z powodu obfitości minerałów żelaza i siarki. To właśnie te podobieństwa skusiły naukowców do zbadania próbek skał, chcąc lepiej zrozumieć, jakie rodzaje życia mogą istnieć w tak jałowym miejscu.

By to sprawdzić badacze wykonali 613-metrowy odwiert, w celu pobrania próbek skał znajdujących się daleko pod powierzchnią Ziemi. W pobranym materiale zespół odkrył cyjanobakterie. Do tej pory naukowcy uważali, że potrzebują one światła słonecznego, aby przeżyć. Znaleziono je w pęknięciach i szczelinach w skałach, gdzie były tzw. kieszenie powietrzne.

W artykule opublikowanym w „Proceedings of National Academy of Science”, grupa naukowców opisuje swoje badania nad cyjanobakteriami i tym, co znaleźli.

 

Cyanobakterie, zwane też sinicami, czerpią energię z fotosyntezy - stąd potrzeba światła słonecznego. Można je znaleźć wszędzie na Ziemi, wystarczy niewielka ilość światła słonecznego. To ten same stworzenia, które co roku zakwitają w zbiornikach wodnych uniemożliwiając turystom kąpiele. Są także jednymi z najstarszych form życia na Ziemi. Wcześniejsze badania sugerowały, że przez miliony lat dodawały tlen do atmosfery, umożliwiając ewolucję innych form życia.

Zaskoczeni odkryciem naukowcy wrócili po więcej próbek. Tym razem cały proces pobierania materiału był przeprowadzany przy użyciu bardziej rygorystycznych protokołów, aby upewnić się, że próbki nie będą zanieczyszczone. W drugiej próbie także znaleźli grupy cyjanobakterii żyjących w kieszeniach powietrznych w skałach.

Naukowcy odkryli, że te maleńkie stworzenia, które normalnie na powierzchni potrzebują światła słonecznego do fotosyntezy, opracowały nowe sposoby na przetrwanie w warunkach bez dostępu do promieni słonecznych. Aby zrozumieć jakie, naukowcy przeanalizowali sekwencje genetyczne bakterii. To dało im pewne wskazówki.

Odkryli, że pod wieloma względami cyjanobakterie z podziemi są takie same jak ich kuzyni żyjący na powierzchni. Ale znaleźli też ślady procesów chemicznych zachodzących w tych maleńkich stworzeniach, które pozwalają im wytwarzać energię z wykorzystaniem wodoru jako paliwa. - Ilekroć w próbkach były duże ilości cyjanobakterii, stężenie wodoru malało, co może wskazywać, że cyjanobakterie rzeczywiście zużywają wodór – powiedział kierujący badaniami Fernando Puente-Sancheza z hiszpańskiego Narodowego Centrum Biotechnologii.

Badacze uważają, że cyjanobakterie odkryte w Hiszpanii ​​mogą odzwierciedlać cechy pradawnego przodka cyjanobakterii, który nie korzystał z fotosyntezy. W kieszeniach powietrznych, w których znaleziono te formy życia, także zaobserwowano miejscowy spadek stężenia wodoru.

Markery cyjanobakteryjne w próbkach skalnych. Fot. PNAS

Badania pokazały, że pod naszymi stopami żyją niezliczone legiony ukrytych mikroorganizmów rozwijających się w sposób, który naukowcy wciąż nie rozumieją w pełni.

Bakterie odkryte na głębokości ponad 600 metrów w Hiszpanii dostarczyły kuszących wskazówek o możliwym życiu, które mogłoby ukrywać się na innych planetach, głęboko pod powierzchnią. Chociażby na Marsie, gdzie silne promieniowanie i surowe środowisko sprawia, że ​​powierzchnia planety praktycznie nie nadaje się do zamieszkania.

Znalezienie powszechnie występujących na powierzchni bakterii głęboko pod Ziemią, z dala od światła słonecznego, zmusza badaczy do ponownej oceny podziemnych ekosystemów - w tym tych na innych planetach.

- Miejsce pod powierzchnią planety jest dobrym miejscem do życia, jeśli jesteś na Marsie. Na powierzchni Czerwonej Planety prawie nie ma atmosfery, jest za to dużo promieniowania, które może zniszczyć życie. Ale już kilka metrów pod powierzchnią jest bardzo stabilne środowisko – powiedział Puente-Sancheza.

Dr Puente-Sancheza przyznał też, że początkowo był zaskoczony obecnością cyjanobakterii - grupy drobnoustrojów w dużym stopniu definiowanych przez ich zdolność do uzyskiwania energii w procesie fotosyntezy - żyjących tak daleko od promieni słonecznych. - Kiedy myślisz o cyjanobakteriach, myślisz o fotosyntezie – wyjaśnił.

- Obecnie uważa się, że jeśli na Marsie kiedykolwiek istniało życie, to było to w dalekiej przeszłości, ponieważ były wtedy lepsze warunki. Była woda, atmosfera, która dawała ochronę, aktywność wulkaniczna, która z kolei dawała więcej energii. Być może życie wówczas istniało na powierzchni i miało się całkiem dobrze w przeszłości. Być może skolonizowało podpowierzchniowe obszary planety i być może nadal tam jest – zaznaczył Puente-Sancheza.

 

Źródło: The Independent, Phys.org, fot. PNAS