Bildkredit: NASA
Ett team av forskare har upptäckt bakterier inuti ett hål som borrats 1.350 meter in i den vulkaniska berget nära Hilo, Hawaii. På 1 000 meter stötte de på sprickat basaltglas som bildades när lavan rann ut i havet. Vid noggrann undersökning fann de att denna lava hade förändrats av mikroorganismer. Med hjälp av elektronmikroskopi fann de små mikrosfärer och de kunde utvinna DNA. Forskare hittar liv i mer avlägsna regioner på planeten, och detta ger hopp om att det kan vara på de andra planeterna i vårt solsystem också.
Ett team av forskare har upptäckt bakterier i ett hål som borrats mer än 4 000 fot djupt i vulkanisk sten på ön Hawaii nära Hilo, i en miljö som de säger kan vara analog med förhållandena på Mars och andra planeter.
Bakterier upptäcks på några av jordens mest ogästvänliga platser, från miles under havets yta till djupt i arktiska glaciärer. Den senaste upptäckten är en av de djupaste borrhålen där forskare har upptäckt levande organismer inneslutna i vulkaniskt berg, sade Martin R. Fisk, professor vid College of Oceanic and Atmospheric Sciences vid Oregon State University.
Resultaten av studien publicerades i decemberutgåvan av Geochemistry, Geophysics and Geosystems, en tidskrift som publicerades av American Geophysical Union och Geochemical Society.
"Vi identifierade bakterierna i ett kärnprov taget på 1 350 meter," säger Fisk, som är huvudförfattare på artikeln. ”Vi tror att det kan finnas bakterier som bor i botten av hålet, cirka 3 000 meter under ytan. Om mikroorganismer kan leva under sådana förhållanden på jorden, är det tänkbart att de också kan existera under ytan på Mars. ”
Studien finansierades av NASA, Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology och Oregon State University, och inkluderade forskare från OSU, JPL, Kinohi Institute i Pasadena, Kalifornien och University of South California i Los Angeles.
Forskarna hittade bakterierna i kärnprov som hämtades under en studie gjord genom Hawaii Scientific Drilling Program, ett stort vetenskapligt företag som drivs av Cal Tech, University of California-Berkeley och University of Hawaii, och finansieras av National Science Foundation.
Det 3 000 meter stora hålet började i stötande berg från vulkanen Mauna Loa och mötte så småningom lavas från Mauna Kea på 257 meter under ytan.
Vid tusen meter upptäckte forskarna att de flesta avlagringarna var sprickat basaltglas - eller hyaloklastiter - som bildas när lava flödade ner i vulkanen och spilldes ut i havet.
"När vi tittade på några av dessa hyaloklastit-enheter kunde vi se att de hade förändrats och förändringarna överensstämde med sten som har" ätits "av mikroorganismer," sa Fisk.
Att bevisa att det var svårare. Med hjälp av ultraviolett fluorescens och resonans Raman-spektroskopi fann forskarna byggstenarna för proteiner och DNA som finns i basalt. De genomförde kemiska kartläggningsövningar som visade att fosfor och kol berikades vid gränsområdena mellan lera och basaltglas - ett annat tecken på bakteriell aktivitet.
De använde sedan elektronmikroskopi som avslöjade små (två- till tre-mikrometer) sfärer som såg ut som mikrober i samma delar av berget som innehöll DNA- och proteinbyggnadsblocken. Det var också en signifikant skillnad i halterna av kol, fosfor, klorid och magnesium jämfört med obefatta grannregioner av basalt.
Slutligen tog de bort DNA från ett krossat prov av berget och fann att det hade kommit från nya typer av mikroorganismer. Dessa ovanliga organismer liknar dem som samlats ned från havsbotten, från hydrotermiska öppningar i djuphavet och från den djupaste delen av havet - Mariana Trench.
"När du sätter ihop alla dessa saker," sa Fisk, "är det en mycket stark indikation på närvaron av mikroorganismer. Beviset pekar också på mikrober som bodde djupt i jorden och inte bara döda mikrober som har hittat vägen in i klipporna. ”
Studien är viktig, säger forskare, eftersom den ger forskare en annan teori om var livet kan hittas på andra planeter. Mikroorganismer i miljöer på ytan på vår egen planet utgör en betydande del av jordens biomassa, med uppskattningar som sträcker sig från 5 procent till 50 procent, påpekar forskarna.
Bakterier växer också på vissa ganska ogästvänliga platser.
I en studie publicerad i Science för fem år sedan beskrev Fisk och OSU-mikrobiolog Steve Giovannoni bevis som de avslöjade för stenätande mikrober som bodde nästan en mil under havsbotten. De mikrobiella fossiler som de hittade i miles av kärnprover kom från Stilla havet, Atlanten och Indiska hav. Fisk sa att han blev nyfiken på möjligheten till liv efter att ha tittat på virvlande spår och stigar etsade i basalten.
Basaltbergarter har alla livets element inklusive kol, fosfor och kväve och behöver bara vatten för att slutföra formeln.
"Under dessa förhållanden kunde mikrober leva under vilken klippplan som helst," sa Fisk. "Det kan vara tänkbart att hitta liv inuti Mars, inom en måne av Jupiter eller Saturnus, eller till och med på en komet som innehåller iskristaller som värms upp när kometen går förbi solen."
Vatten är en viktig ingrediens, så en nyckel till att hitta liv på andra planeter är att bestämma hur djupt marken är frusen. Gräva ner tillräckligt djupt, säger forskarna, och det är där du kan hitta livet.
Sådana studier är inte enkla, säger Michael Storrie-Lombardi, verkställande direktör för Kinohi Institute. De kräver expertis inom oceanografi, astrobiologi, geokemi, mikrobiologi, biokemi och spektroskopi.
"Samspelet mellan livet och dess omgivning är otroligt komplicerat," sade Storrie-Lombardi, "och att upptäcka signaturerna på levande system i Dr. Fisks studie krävde ett nära samarbete mellan forskare inom flera discipliner - och resurser från flera institutioner.
"Samma samarbete och kommunikation kommer att vara avgörande när vi börjar leta efter tecken på liv under ytan av Mars, eller på satelliterna till Jupiter och Saturn."
Originalkälla: OSU-nyhetsmeddelande
