Levende microben die al twee miljard jaar lang in rotsen zijn opgesloten

Diep onder de grond, in de duisternis, ver weg van de drukte aan de oppervlakte, leeft een gemeenschap van microben hun beste leven in afzondering.

Wat deze organismen zo ongelooflijk speciaal maakt, is dat ze al miljarden jaren uitgestorven zijn – veel langer dan welke andere gemeenschap van ondergrondse microben dan ook die we ooit hebben gezien. Deze ontdekking van levende microben in een 2 miljard jaar oud gesteente breekt het vorige record van 100 miljoen jaar.

“Dit is dus een zeer opwindende ontdekking,” zegt microbioloog Yuhei Suzuki Van de Universiteit van Tokio.

Dit is belangrijk: microben die in geïsoleerde ondergrondse gebieden zoals deze worden aangetroffen, hebben de neiging langzamer te evolueren, omdat ze gescheiden zijn van veel van de druk die de evolutie in dichter bevolkte habitats aanstuurt.

Dit betekent dat de microbiële gemeenschap ons dingen zou kunnen vertellen die we misschien nog niet wisten over de evolutie van microben hier op aarde. Maar het suggereert ook dat er mogelijk nog ondergrondse microbiële gemeenschappen bestaan MarsHet blijft leven lang nadat het water op het oppervlak is opgedroogd.

“We wisten niet of twee miljard jaar oude rotsen bewoonbaar waren.” Suzuki legt het uit.

“Door het DNA en de genomen van zulke microben te bestuderen, kunnen we wellicht de evolutie van het zeer vroege leven op aarde begrijpen.”

Het rotsmonster werd 15 meter onder de grond geboord vanuit een formatie die bekend staat als Bushveld stollingscomplex In het noordoosten van Zuid-Afrika. De formatie is enorm en dringt 66.000 vierkante kilometer (25.500 vierkante mijl) door in de aardkorst die ongeveer 2 miljard jaar geleden ontstond door de afkoeling van gesmolten magma onder het oppervlak.

Suzuki en zijn collega’s geloofden dat rotsvorming en evolutie in de loop van de tijd waarschijnlijk zouden leiden tot langdurige bewoning door microben. Ze riepen de hulp in van het International Continental Scientific Drilling Program om een ​​kern van 30 cm (1 voet) uit het vulkanische complex Bushveld te halen, en begonnen te zoeken naar tekenen van microbieel leven.

Ten eerste moesten ze uitsluiten dat de microben die ze aantroffen afkomstig waren uit de habitat en niet het resultaat waren van besmetting door het extractieproces. Ze gebruikten een techniek die ze enkele jaren geleden hadden ontwikkeld, waaronder: Steriliseer de buitenkant van het monster Voordat u het in plakjes snijdt om de inhoud te onderzoeken.

Toen gebruikten ze A Cyanine kleurstof Om dia’s te kleuren. Deze kleurstof bindt zich aan DNA, dus als er DNA in het monster zit, zou het moeten oplichten als een kerstboom wanneer het wordt onderworpen aan infraroodspectroscopie. En dat is precies wat er gebeurde.

Het monster zat ook vol met klei en vulde aderen in de buurt van gaten in het gesteente nabij microbiële kolonies.

Het resultaat van deze mobilisatie van klei was veelzijdig: het bood microben een bron om van te leven, met organische en anorganische materialen die ze konden metaboliseren; De rotsen waren effectief afgedicht, waardoor werd voorkomen dat microben konden ontsnappen en werd voorkomen dat er iets anders binnenkwam, inclusief boorvloeistof.

De microbiële gemeenschap in het gesteente zal in meer detail moeten worden geanalyseerd, inclusief DNA-analyse, om te bepalen hoe deze wel of niet is veranderd gedurende de twee miljard jaar dat het geïsoleerd was van de rest van het leven op aarde.

Het team zal meer monsters verzamelen uit het Bushveld Igneous Complex om de microben die daar te vinden zijn te karakteriseren en ze in te passen in de evolutionaire geschiedenis van de aarde.

Natuurlijk zijn er implicaties voor wat we buiten de aarde zouden kunnen vinden.

“Ik ben erg geïnteresseerd in het bestaan ​​van ondergrondse microben, niet alleen op aarde, maar ook in de mogelijkheid om ze op andere planeten te vinden.” zegt Suzuki.

“Het is momenteel de bedoeling dat NASA’s Mars-rover rotsen terugbrengt met een vergelijkbare leeftijd als de stenen die we in dit onderzoek hebben gebruikt. Het vinden van microbieel leven in monsters van de aarde twee miljard jaar geleden en het feit dat ik de authenticiteit ervan nauwkeurig kan bevestigen, maakt me enthousiast over wat we nu kunnen doen. kunnen vinden.” Op monsters van Mars.

Het onderzoek is gepubliceerd in Microbiële omgeving.