University of Colorado at Boulder forskare säger att en bisar grupp av mikrober som hittades levande inuti klippor i en ogästvänlig geotermisk miljö i Wyomings Yellowstone National Park kan ge lockande ledtrådar om forntida liv på jorden och hjälpa till att styra jakten på bevis på liv på Mars.
Forskningsteamet från CU-Boulder rapporterade att mikroberna upptäcktes i porerna i stenar i en mycket sur miljö med höga koncentrationer av metaller och silikater vid ungefär 95 grader F i Yellowstone's Norris Geyser Basin. Den nya studien visar att mikrosamhällen utsätts för fossilisering och har potential att bevaras i den geologiska posten.
Forskare tror att liknande typer av geotermiska miljöer en gång kan ha funnits på Mars, där astrobiologer har intensifierat sökandet efter tidigare och nuvarande livsformer under de senaste åren.
Ett papper av CU-Boulders doktorand Jeffrey Walker, postdoktor John Spear och professor Norman Pace från CU-Boulders molekylära, cellulära och utvecklingsbiologiska avdelning och Center for Astrobiology visas i 21 april-numret av Nature.
Forskningen finansierades av National Science Foundation och NASA.
"Detta är den första beskrivningen av dessa mikrobiella samhällen, som kan vara en bra diagnostisk indikator för tidigare liv på Mars på grund av deras potential för fossil konservering," sade Walker. "Förekomsten av denna typ av mikrobiellt liv i Yellowstone innebär att Martian bergarter associerade med tidigare hydrotermiska system kan vara det bästa hoppet för att hitta bevis på tidigare liv där."
Norris Geyser Basin ligger ungefär 20 mil nordväst om Yellowstone Lake och anses vara det hetaste och mest aktiva geyserbassängen i Yellowstone och kanske i världen. Enligt forskarna är det också extremt surt.
"Porerna i klipporna där dessa varelser bor har ett pH-värde på en, som löser upp naglar," sade Pace. "Detta är ett annat exempel på att livet kan vara robust i en miljö som de flesta människor anser vara omöjlig."
Processen som används för att identifiera de organismer som utvecklats av Pace är mycket känsligare än standardlaboratorietekniker som vanligtvis ger en liten partisk organisationsfraktion från vilken miljö som helst, säger Walker. I denna metod upptäckte och identifierade forskarna organismer genom att läsa gensekvenser.
"Varje sort av organismer har en unik sekvens som används för att kartlägga sin position i livets träd," sade Walker. "Det är ett slags släktträd som beskriver det genetiska sambandet mellan alla kända organismer."
Walker upptäckte den nya mikrosamfundet 2003 efter att ha brutit ihop en bit sandstenliknande sten i Norris Geyser-bassängen. "Jag märkte omedelbart ett distinkt grönt band precis under ytan," sade han. "Det var en av de" eureka "stunderna."
En analys bestämde att det gröna bandet orsakades av en ny art av fotosyntetiska mikrober i Cyanidium-gruppen, en typ av alger som är en av de mest syratoleranta fotosyntetiska organismerna som är kända, säger Walker. Cyanidiumorganismer utgjorde ungefär 26 procent av de mikrober som identifierats i Norris Geyser Basin-studien av CU-Boulder-teamet, säger Walker.
Överraskande nog var de mest förekommande mikroberna identifierade av teamet en ny art av Mycobacterium, en grupp mikrober som är bäst känd för att ha orsakat mänskliga sjukdomar som tuberkulos och spetälska, sade Walker. Mycobacterium utgör 37% av det totala antalet mikrober som identifierats av CU-Boulder-teamet, extremt sällsynt och aldrig tidigare identifierat i sådana extrema hydrotermiska miljöer.
Pace beskrev den nya livsformen i Norris Geyser-bassängen som "ganska konstig." "Det kan mycket väl vara en ny typ av lavliknande symbios," sade Pace, som vann ett MacArthur-stipendium, eller "genialbidrag", 2001. "Det liknar en lav, men istället för att bestå av en symbios mellan en svamp och en alga, det verkar vara en förening av Mycobacterium med en alga. ”
Medan fotosyntesen verkar vara en viktig energikälla för de flesta varelser, tros åtminstone vissa Yellowstone-mikrober att få energi från de upplösta metallerna och väte som finns i bergets porvattnet, sade Walker. En studie av CU-Boulder-teamet publicerad av National Academy of Sciences i januari 2005 visade att Yellowstone-mikrobpopulationer som lever i varma källor vid temperaturer över 158 grader F använder väte som sin primära bränslekälla.
Forskningsinsatsen i Norris Geyser-bassängen visar att bergbildningsprocesser som förekommer i den hydrotermiska miljön som studeras gör mycket verkliga fossila avtryck av organismerna inbäddade i berget i olika stadier, vilket visar hur de distinkta fossilerna utvecklas över tid, enligt forskargruppen .
"Rester från dessa samhällen kan tjäna som" biosignaturer "och ge viktiga ledtrådar om forntida liv i samband med geotermiska miljöer på jorden eller någon annanstans i solsystemet," skrev författarna i Nature.
Originalkälla: University of Colorado News Release
