University of Colorado at Boulder-forskere siger, at en bisarr gruppe mikrober, der blev fundet levende inde i klipper i et ugjestmildt geotermisk miljø i Wyoming's Yellowstone National Park, kunne give fristende ledetråde om det gamle liv på Jorden og hjælpe med at styre jakten på bevis på liv på Mars.
Forskningsteamet fra CU-Boulder rapporterede, at mikroberne blev opdaget i porerne af klipper i et stærkt surt miljø med høje koncentrationer af metaller og silikater ved ca. 95 grader F i Yellowstone's Norris Geyser-bassin. Den nye undersøgelse viser, at mikrosamfundene er genstand for fossilisering og har potentialet til at blive bevaret i den geologiske registrering.
Forskere mener, at lignende slags geotermiske miljøer måske en gang har eksisteret på Mars, hvor astrobiologer har intensiveret søgen efter tidligere og nuværende livsformer i de senere år.
Et papir af CU-Boulder-doktorand Jeffrey Walker, postdoktor John Spear og professor Norman Pace fra CU-Boulders molekylære, cellulære og udviklingsbiologiske afdeling og Center for Astrobiology vises i 21. april-udgaven af Nature.
Forskningen blev finansieret af National Science Foundation og NASA.
”Dette er den første beskrivelse af disse mikrobielle samfund, som kan være en god diagnostisk indikator for tidligere liv på Mars på grund af deres potentiale for fossil konservering,” sagde Walker. "Udbredelsen af denne type mikrobiel liv i Yellowstone betyder, at Marsbergarter forbundet med tidligere hydrotermiske systemer kan være det bedste håb for at finde bevis på tidligere liv der."
Beliggende ca. 20 km nordvest for Yellowstone Lake betragtes Norris Geyser Basin for at være det hotteste og mest aktive geyserbassin i Yellowstone og måske verden. Ifølge forskerne er det også ekstremt surt.
”Porerne i klipperne, hvor disse væsner bor, har en pH-værdi på en, som opløser negle,” sagde Pace. ”Dette er et andet eksempel på, at livet kan være robust i et miljø, som de fleste mennesker ser som uvurderligt.”
Den proces, der bruges til at identificere de organismer, der er udviklet af Pace, er meget mere følsom end standardlaboratorieteknikker, der typisk giver en lille partisk organisationsfraktion fra ethvert miljø, sagde Walker. I denne metode opdagede og identificerede forskerne organismer ved at læse gensekvenser.
”Hver slags organisme har en unik sekvens, der bruges til at kortlægge dens position i livets træ,” sagde Walker. "Det er et slægtstræ, der beskriver det genetiske forhold mellem alle kendte organismer."
Walker opdagede det nye mikrosamfund i 2003 efter at have brudt en del af sandstenlignende klippe i Norris Geyser-bassinet. ”Jeg har straks bemærket et markant, grønt bånd lige under overfladen,” sagde han. "Det var et af disse 'eureka' øjeblikke."
En analyse bestemte, at det grønne bånd var forårsaget af en ny art af fotosyntetiske mikrober i Cyanidium-gruppen, en slags alger, der er blandt de mest syretolerante fotosyntetiske organismer, der er kendt, sagde Walker. Cyanidium-organismer udgjorde omkring 26 procent af de mikrober, der blev identificeret i Norris Geyser Basin-undersøgelsen af CU-Boulder-teamet, sagde Walker.
Overraskende nok var de mest rigelige mikrober identificeret af teamet en ny art af Mycobacterium, en gruppe mikrober, der bedst er kendt for at forårsage menneskelige sygdomme som tuberkulose og spedalskhed, sagde Walker. Ekstremt sjældent og aldrig før identificeret i sådanne ekstreme hydrotermiske miljøer, udgjorde Mycobacterium 37 procent af det samlede antal mikrober identificeret af CU-Boulder-teamet.
Pace beskrev den nye livsform i Norris Geyser Basin som "temmelig underlig." ”Det kan godt være en ny type lavlignende symbiose,” sagde Pace, der vandt et MacArthur-stipendium, eller ”genistilskud” i 2001. ”Det ligner en lav, men i stedet for at være sammensat af en symbiose mellem en svamp og en alge ser det ud til at være en forbindelse af Mycobacterium med en alge. ”
Mens fotosyntesen ser ud til at være en nøglenergikilde for de fleste af skabningerne, menes i det mindste nogle Yellowstone-mikrober at få energi fra de opløste metaller og brint, der findes i porevandet i klippen, sagde Walker. En undersøgelse foretaget af CU-Boulder-teamet offentliggjort af National Academy of Sciences i januar 2005 viste, at Yellowstone-mikrobepopulationer, der lever i varme kilder ved temperaturer over 158 grader F, bruger brint som deres primære brændstofskilde.
Forskningsindsatsen i Norris Geyser-bassinet viser, at klippeformeringsprocesser, der forekommer i det hydrotermiske miljø, der undersøges, skaber meget reelle fossile aftryk af de organismer, der er indlejret i klippen i forskellige stadier, og viser hvordan de karakteristiske fossiler udvikler sig over tid, ifølge forskerteamet .
"Rester af disse samfund kunne tjene som 'biosignaturer' og give vigtige ledetråde om det gamle liv i forbindelse med geotermiske miljøer på Jorden eller andre steder i solsystemet," skrev forfatterne i Nature.
Original kilde: University of Colorado News Release
