Mineralogie hluboké kůry Země pohání hotspoty pro domácí život

Tým DeMMO Field zleva doprava: Lily Mumper, Britney Kruger a Caitlin Cesar vzorky zlomenin z vrtné soupravy DeMMO. Kredit: © Matt Kapost

Pod zeleným povrchem a bohatou organickou půdou se život prodlužuje na míle daleko do hluboké skalní kůry Země. Pozemské podloží je pravděpodobně jedním z největších bakteriálních a archaických rezervoárů na Zemi a mnoho z nich vytváří biologické filmy – jako mikrobiální povlak povrchu skály. Tato bakteriální populace přežívá bez světla nebo kyslíku as minimálními zdroji organického uhlíku a může získávat energii konzumací nebo aktivací minerálů. Podle posledního odhadu mohou tyto biologické filmy distribuované v hluboké půdě představovat 20–80% z celkové bakteriální a archaické biomasy na kontinentu. Rozšiřují se však tyto bakteriální populace rovnoměrně na povrchy hornin, nebo dávají přednost usazování konkrétních minerálů ve skalách?

K zodpovězení této otázky vědci z Northwestern University V Evanstonu v Illinois vedl výzkum k analýze růstu a distribuce mikrobiálních komunit v hlubokém suchém podzemním prostředí. Tato práce ukazuje, že minerální složení hostitelských hornin řídí distribuci biologických filmů a vytváří „horká místa“ antimikrobiálního života. Studie byla publikována v Meze v mikrobiologii.

Kontaktní místa antimikrobiálního života

K provedení této studie šli vědci 1,5 km pod povrch v mé hluboké mikrobiální observatoři (DeMMO), která sídlí v bývalém dole na zlato, nyní známém jako Sanford Underground Research Facility (SURF), který se nachází v Leadu v Jižní Dakotě. Vědci pěstovali biofilmy na místních horninách bohatých na železo a síru nesoucí minerály. Po šesti měsících vědci analyzovali mikrobiální složení a fyzikální vlastnosti nově pěstovaných biologických filmů a také jejich distribuce pomocí mikroskopických, spektroskopických a prostorových přístupů.

Rozsáhlé analýzy provedené vědci odhalily horká místa, kde byl biologický film hustší. Tato horká místa jsou koordinována s minerálními zrny bohatými na železo ve skalách, což zdůrazňuje některé minerální preference pro usazování biofilmu. “Naše výsledky ukazují silnou prostorovou závislost osídlení biofilmu na minerálech na horninových povrchech. Myslíme si, že tato prostorová závislost je způsobena tím, že bakterie získávají energii z minerálů, které usazují,” vysvětluje první autor studie Caitlin Cassar.

Budoucí výzkum

Celkově tyto výsledky ukazují, že mineralogie hostitelských hornin je hlavním motivátorem pro distribuci biologických filmů, což může pomoci zlepšit odhady mikrobiální distribuce hluboké zemské půdy Země. Ale přední výzkum v zahraničí může informovat i jiná témata. „Naše nálezy mohou informovat o příspěvku biologických filmů ke globálním výživovým cyklům a mají také astrobiologické důsledky, protože tyto poznatky poskytují pohled na distribuci biomasy v rámci Mars Analogový systém, “říká Caitlin Qassar.

Mimozemský život může skutečně existovat v podobných podzemních prostředích, ve kterých jsou mikroorganismy chráněny před zářením a extrémními teplotami. Například Mars má složení bohaté na železo a síru podobné skalním útvarům DeMMO, o kterých nyní víme, že jsou schopné řídit tvorbu bakteriálních ložisek pod zemí.

Odkaz: „Underground Bio-Films Hosting Rocks: Mineral Selektivity Prevention Hotspots for Domestic Life“ od Caitlin P. Cassar, Britney R. Kruger a Magdalena R. Osborne, 9. dubna 2021, Meze v mikrobiologii.
DOI: 10,3389 / fmicb.2021.658988

O Desert Research Institute (DRI)

DRI je světově uznávaný lídr v oblasti základního a aplikovaného interdisciplinárního výzkumu. Na základě odhodlání k vědecké excelence a integritě vyvinuli fakulta, studenti a zaměstnanci DRI vědecké znalosti a inovativní technologie ve výzkumných projektech po celém světě. Od roku 1959 mají studie DRI pokročilé vědecké znalosti, podporují různorodou ekonomiku Nevady, poskytují vědecké vzdělávací příležitosti a informují tvůrce politik, podnikatele a členy komunity. Díky kampusům v Renu a Las Vegas slouží DRI jako nezisková výzkumná skupina nevadského systému vysokoškolského vzdělávání.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Mimořádný příklad toho, jak voda a led mohou formovat zemi

29. května 2021 Jedna z největších delt na světě je pozoruhodným příkladem toho, jak voda a led mohou formovat pevninu. Delta Yukon-Kuskokswim je jednou z největších...

Prehistorický typ člověka, který byl dříve vědě neznámý

Statická lebka, dolní čelist a temenní pravopis. Fotografický kredit: Tel Avivská univerzita Dramatický objev během izraelských vykopávek Objev nové homo skupiny v této oblasti, která...

Jak vznikla supermasivní černá díra

Výzkum vedený Kalifornskou univerzitou, Riverside poukázal na semeno černé díry vytvořené zhroucením halo temné hmoty. Supermasivní černé díry neboli SMBH jsou černé díry s hmotností...

MIT dosahuje významného pokroku směrem k plné implementaci kvantového výpočtu

Nastavitelná spojka může zapnout a vypnout interakci qubit-qubit. Nežádoucí, zbytkové (ZZ) interakce mezi dvěma qubity jsou eliminovány použitím vyšších úrovní energie v konektoru....

Rakovina prostaty související s obezitou – skutečné rozdělení tělesného tuku se zdá být důležitým faktorem

Tým INRS zkoumá souvislost mezi tělesnou hmotností a rizikem rakoviny. Rakovina prostaty je nejčastější formou rakoviny u kanadských mužů a třetí nejčastější příčinou úmrtí na...

Newsletter

Subscribe to stay updated.