Если Вы хотите найти некоторые странные, неоткрытые организмы, отложения на больше чем 2 километра ниже дна океана должны быть хорошим местом для взгляда. Тепло и давление интенсивны, и еда в дефиците. Но исследователи теперь получили первые образцы микроорганизмов от этих глубин, и они, оказывается, удивительно обычны. Клетки подобны микроорганизмам, живущим в менее требовательной естественной среде на земле: почвы в лесах.
Микроорганизмы выносят некоторые зловещие окружающие среды от иссушения горячих источников к озерам ниже Антарктического льда. То, как далеко ниже организмов дна океана может остаться в живых, не ясно.
Исследователи потянули клетки больше чем от 1 900 метров под морским дном, и они обнаружили химические признаки жизни приблизительно от 4 километров вниз.Для поиска других глубоко погруженных микроорганизмов международная бригада исследователей сверлила больше чем 2 400 метров в отложения от северо-восточного побережья Японии.
Приблизительно 23 миллиона лет назад областью была прибрежная окружающая среда, содержащая водно-болотные угодья и лагуны, вероятно подобные частям Флориды, говорят соавтор Кай-Уве Хинрикс, biogeochemist в Бременском университете в Германии. Но поскольку континенты переместили положение, область постепенно снижалась и была покрыта осадком. Теперь, этот глубокий слой богат в угле.Исследователи приняли несколько мер предосторожности, чтобы попытаться устранить микроорганизмы загрязнения из их образцов.
На борту судна тренировки они тщательно исследовали ядра осадка с рентгеновскими лучами сканер CT и выбрали тех, которые были самыми твердыми. Они удалили аналитические образцы осадка с середины ядер. Назад в лаборатории, ученые упорядочили гены от микроорганизмов и от микроорганизмов, которые, вероятно, загрязнят образцы. Они тогда использовали статистический метод для исправления их измерений для присутствия этих нарушителей.
Как исследователи сообщают онлайн сегодня в Науке, их анализ показал небольшие числа микроорганизмов даже в самых глубоких отложениях, прибывших из на 2 466 метров ниже дна океана. Кубический сантиметр глубоководного осадка содержал приблизительно 10 – 10 000 микробовых клеток. В сравнении та же сумма грязи от Вашего заднего двора содержала бы миллиарды микроорганизмов, говорит Хинричс. “Существует жизнь, но существует очень мало жизни” на этих глубинах, говорит он.Когда исследователи вывели некоторые микроорганизмы в 40°C и добавили немного каменноугольной пыли, они обнаружили признаки метаболической активности, указывающей, что микроорганизмы от этих глубин питаются углем и выпускают метан.
Результаты исследования предполагают, что “микробовая жизнь присутствует в отложениях вниз к на приблизительно 2,5 км ниже дна океана”, говорят соавтор Фумио Инагаки, geomicrobiologist в Управлении Японии для Морской Науки о Земле и Технологии в Йокосуке.Один из самых важных процессов на Земле является углеродным циклом, в который шаттл атомов углерода между живыми существами и неживой окружающей средой. Люди исказили углеродный цикл путем горения ископаемого топлива, выпуска огромного количества двуокиси углерода в атмосферу.
То, что микроорганизмы едят уголь и выделяют метан, предлагает, чтобы они также играли “важную экологическую роль в углеродный цикл”, говорит Инэгэки.Для обнаружения больше о том, на что походят микроорганизмы в ядрах ученые сравнили свои последовательности генов с последовательностями генов микроорганизмов, живущих в других естественных средах. Микробовые группы от далеко ниже дна океана отличались от тех по более мелким слоям. К удивлению исследователей глубоководные микроорганизмы были более подобны современным микроорганизмам, это живет в лесной почве.
Таким образом типы микроорганизмов, живших в естественной среде 20 миллионов лет назад, имели большое влияние на то, какие микроорганизмы живут там теперь, говорит Хинричс.Возможно, что микроорганизмы, найденная бригада является потомками земных микроорганизмов, адаптировавшихся к жизни под морем как их дом, снизились ниже поверхности.
Но также возможно, что эти микроорганизмы являются теми же клетками, которые были живы, когда естественная среда начала снижаться, означая, что им больше чем 20 миллионов лет. “Мы не знаем точно интенсивность круговорота клеток” в этой окружающей среде, говорит Инэгэки.Несмотря на то, что некоторые бурильщики спустились дальше, текущий проект является одним из самых глубоких научных проектов тренировки, если не самое глубокое. Морской микробиолог Андреас Теске из Университета Северной Каролины, Чапел-Хилл, описывает усилия исследователей получить микроорганизмы из до сих пор ниже дна океана как «героические». Но Теске, не связанный с исследованием, предостерегает, что метод тренировки используемая бригада подвержен загрязнению, несмотря на попытки исследователей управлять им.
Другие методы, которые лучше в исключении посторонних микроорганизмов, могли бы предоставить более четкую картину того, какие организмы живут на этих чрезвычайных глубинах, говорит он. “Намного больше будет возможно с более чистыми методами тренировки”.“Это – действительно ценное исследование”, потому что это обеспечивает так много данных об организмах, говорит микробиолог Дженнифер Биддл из университета Делавэра, Льюиса, кто также не был связан с исследованием.
Вы ожидали бы, что микроорганизмы из этой экзотической окружающей среды будут необычны, и открытие, что они подобны знакомым микроорганизмам, «неприятно», говорит она. “Это походит на движение к Плутону и наблюдение McDonald‘s”.