Lebende Mikroben, die seit zwei Milliarden Jahren in Gestein eingeschlossen sind

Tief unter der Erde, in der Dunkelheit, weit weg vom geschäftigen Treiben an der Oberfläche, lebt eine Mikrobengemeinschaft isoliert ihr bestes Leben.

Das Besondere an diesen Organismen ist, dass sie seit Milliarden von Jahren ausgestorben sind – viel länger als jede andere Gemeinschaft unterirdischer Mikroben, die wir je gesehen haben. Diese Entdeckung lebender Mikroben in einem 2 Milliarden Jahre alten Gestein bricht den bisherigen Rekord von 100 Millionen Jahren.

„Das ist also eine sehr aufregende Entdeckung“ sagt der Mikrobiologe Yuhei Suzuki Von der Universität Tokio.

Das ist wichtig: Mikroben, die in isolierten unterirdischen Taschen wie diesen vorkommen, neigen dazu, sich langsamer zu entwickeln, weil sie von vielen Belastungen getrennt sind, die die Evolution in dichter besiedelten Lebensräumen vorantreiben.

Das bedeutet, dass die mikrobielle Gemeinschaft uns Dinge über die Entwicklung der Mikroben hier auf der Erde erzählen könnte, die wir vielleicht noch nicht wussten. Aber es deutet auch darauf hin, dass es möglicherweise noch lebende unterirdische mikrobielle Gemeinschaften gibt MarsEs bleibt noch lange am Leben, nachdem das Wasser an der Oberfläche getrocknet ist.

„Wir wussten nicht, ob zwei Milliarden Jahre altes Gestein bewohnbar ist.“ Suzuki erklärt.

„Durch die Untersuchung der DNA und Genome solcher Mikroben können wir möglicherweise die Entwicklung des sehr frühen Lebens auf der Erde verstehen.“

Die Gesteinsprobe wurde aus einer Tiefe von 15 Metern (50 Fuß) unter der Erde aus einer Formation gebohrt, die als bekannt ist Bushveld-Eruptivkomplex Im Nordosten Südafrikas. Die Formation ist riesig und dringt 66.000 Quadratkilometer (25.500 Quadratmeilen) in die Erdkruste ein, die vor etwa 2 Milliarden Jahren durch die Abkühlung von geschmolzenem Magma unter der Oberfläche entstand.

Suzuki und seine Kollegen glaubten, dass die Gesteinsbildung und -entwicklung im Laufe der Zeit wahrscheinlich zu einer langfristigen Besiedlung durch Mikroben führen würde. Sie nahmen die Hilfe des International Continental Scientific Drilling Program in Anspruch, um einen 30 cm (1 Fuß) großen Bohrkern aus dem Bushveld-Vulkankomplex zu extrahieren, und begannen mit der Suche nach Anzeichen mikrobiellen Lebens.

Zunächst mussten sie ausschließen, dass die gefundenen Mikroben im Lebensraum heimisch waren und nicht das Ergebnis einer Kontamination durch den Extraktionsprozess waren. Sie verwendeten eine Technik, die sie vor einigen Jahren entwickelt hatten und die Folgendes umfasst: Sterilisieren Sie die Außenseite der Probe Bevor Sie es in Scheiben schneiden, prüfen Sie den Inhalt.

Dann benutzten sie A Cyaninfarbstoff Zum Ausmalen von Folien. Dieser Farbstoff bindet an DNA. Wenn sich also DNA in der Probe befindet, sollte diese bei der Infrarotspektroskopie wie ein Weihnachtsbaum leuchten. Und genau das ist passiert.

Die Probe war außerdem voller Ton und füllte Adern in der Nähe von Gesteinstaschen in der Nähe mikrobieller Kolonien.

Das Ergebnis dieser Tonmobilisierung war vielfältig: Sie stellte eine Lebensressource für Mikroben dar, mit organischen und anorganischen Materialien, die sie verstoffwechseln konnten; Das Gestein war wirksam versiegelt, so dass keine Mikroben entweichen konnten und nichts anderes eindringen konnte – einschließlich Bohrflüssigkeit.

Die mikrobielle Gemeinschaft im Gestein muss detaillierter analysiert werden, einschließlich einer DNA-Analyse, um festzustellen, wie sie sich während der zwei Milliarden Jahre, in denen sie vom Rest des Lebens auf der Erde isoliert war, verändert hat oder nicht.

Das Team wird weitere Proben aus dem Bushveld Igneous Complex sammeln, um die dort vorkommenden Mikroben zu charakterisieren und sie in die Evolutionsgeschichte der Erde einzuordnen.

Natürlich gibt es Auswirkungen auf das, was wir jenseits der Erde finden könnten.

„Ich interessiere mich sehr für die Existenz von Mikroben unter der Oberfläche, nicht nur auf der Erde, sondern auch für die Möglichkeit, sie auf anderen Planeten zu finden.“ Sagt Suzuki.

„Der Marsrover der NASA soll derzeit Gesteine ​​mit einem ähnlichen Alter wie die, die wir in dieser Studie verwendet haben, zurückbringen. Dass wir in Proben von der Erde vor zwei Milliarden Jahren mikrobielles Leben finden und dessen Echtheit genau bestätigen können, macht mich gespannt auf das, was wir jetzt tun können finden können.“ Auf Proben vom Mars.

Die Forschung wurde veröffentlicht in Mikrobielle Umgebung.