Otkriven jedan od najstarijih oblika života
Tri kilometra ispod površine oceana, istraživači su otkrili nove mikrobe koji „udišu" sulfate.
Ti mikrobi, koje se tek treba klasificirati i imenovati, obitavaju u ogromnim podvodnim vodonosnicima – mrežom kanala u poroznim stijenama ispod oceana gdje voda neprestano teče. Pretpostavlja se da se otprilike jedna trećina Zemljine biomase nalazi u ovom pretežno neistraženom okruženju.
„Bilo je iznenađujuće pronaći nove bube, ali kako se približavamo toplijim, relativno starijim i izoliranim tekućinama, nailazimo na jedinstvene mikrobne zajednice", rekao je Alberto Robador, istraživač postdoktorand pri USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences i vodeći autor rada o ovim otkrićima koji će se objaviti u časopisu Frontiers in Microbiology 14. siječnja.
Sulfat je spoj sumpora i kisika koji prirodno nastaje u slatkoj vodi. Komercijalno se koristi u svemu od automobilskih baterija do kupki i može se aerosolizirati izgaranjem fosilnih goriva, čime se povećava toksičnost atmosfere.
Mikrobi koji udišu sulfate – to jest, dobivaju energiju pri reakciji sulfata s organskim (koje sadržavaju ugljik) spojevima – se smatraju među najstarijim oblicima života na Zemlji. Ostale vrste mikroba koje udišu sulfate se mogu pronaći u močvarama i hidrotermalnim otvorima.
Međutim, mikrobe ispod oceanske kore je izuzetno teško prikupiti.
Prikupljanje uzoraka ispod oceanskog dna
Istraživači s USC-a i Havajskog sveučilišta su prikupili uzorke s grebena Juan de Fuca (nedaleko od obale savezne države Washington u SAD-u), gdje su prethodni istraživački timovi postavili podvodne laboratorije, ukopane u oceansko dno. Kako bi postavili laboratorije, spustili su bušilicu na dubinu od tri kilometra oceana i probušili rupu duboku više od stotinu metara kroz oceanski talog u stijenu gdje vodonosnica protječe.
„Pokušati uzeti uzorak vodonosnice bez da ga se onečisti običnom vodom iz oceana je predstavaljlo veliki izazov", rekao je Jan Amend, profesor na USC Dornsife i direktora Center for Dark Energy Biosphere Investigations (C-DEBI), koji je pomogao financirati projekt.
Kako bi se riješio ovaj problem, C-DEBI je napravio Circulation Obviation Retrofit Kit (CORK) osmatračnice. Nadimak (čep) vrlo dobro odgovara funkciji tih uređaja, s obzirom da naprave plombu na dnu oceana, poput čepa u boci, što omogućuje znanstvenicima da proguraju aparaturu kroz rupu bez doticaja s oceanskom vodom.
Uzorci su se potom prenijeli na površinu putem podvodnih vozila na daljinsko upravljanje ili „liftovima" – balonima koji odbace balast i onda nježno doplutaju gore do istraživača.
Mikrobi koji dišu ugljik
Poput mikroba na šumskom tlu koji razgrađuju listove i uginule organizme, mikrobi u oceanima također razgrađuju organske materijale – to jest, tvari sazdane od ugljika – kao što su uginule ribe i alge. No, u odnosu na one na tlu, mikrobima ispod oceanske kore često nedostaje kisika koji je potreban za provedbu neophodne kemijske reakcije.
Umjesto toga, ovi mikrobi mogu upotrijebiti sulfat pri razgradnji ugljika iz raspadajućih bioloških tvari koje potonu na dno oceana, dospijevajući time u vodonosnice u kori, i na takav način tvoreći ugljični dioksid.
Shvatiti na kakav način funkcioniraju ovi novi mikrobi je bitno stoga što ćemo time dobiti točnije i kvantificiranije razumijevanje općeg globalnog ugljičnog ciklusa – prirodno kruženje ugljika kroz okoliš gdje ga konzumiraju biljke, izdišu životinje i koji dospijeva u ocean putem atmosfere. Ovaj ciklus trenutno remeti čovjek sa svojim umjetnim ispuštanjem ugljik dioksida.
„Ovo je prva direktna analiza mikrobne aktivnosti u ovakvim vrstama okruženja", rekao je Robador, „i upućuje na mogućnost da ovi organizmi dišu organski ugljik".
Izvor: USC