Bildnachweis: NASA
Ein Team von Wissenschaftlern hat Bakterien in einem Loch entdeckt, das 1.350 Meter in das Vulkangestein in der Nähe von Hilo, Hawaii, gebohrt wurde. Auf 1.000 Metern stießen sie auf zerbrochenes Basaltglas, das sich bildete, als die Lava in den Ozean floss. Bei genauer Untersuchung stellten sie fest, dass diese Lava durch Mikroorganismen verändert worden war. Mithilfe der Elektronenmikroskopie fanden sie winzige Mikrobenkugeln und konnten DNA extrahieren. Wissenschaftler finden Leben in entlegeneren Regionen des Planeten, und dies gibt Hoffnung, dass es auch auf den anderen Planeten in unserem Sonnensystem sein könnte.
Ein Team von Wissenschaftlern hat Bakterien in einem Loch entdeckt, das mehr als 4.000 Fuß tief in Vulkangestein auf der Insel Hawaii in der Nähe von Hilo gebohrt wurde. In einer Umgebung, von der sie sagen, dass sie den Bedingungen auf dem Mars und anderen Planeten entsprechen könnte.
Bakterien werden an einigen der unwirtlichsten Orte der Erde entdeckt, von Meilen unter der Meeresoberfläche bis tief in die arktischen Gletscher. Die neueste Entdeckung ist eines der tiefsten Bohrlöcher, in denen Wissenschaftler lebende Organismen entdeckt haben, die in Vulkangestein eingeschlossen sind, sagte Martin R. Fisk, Professor am College für Ozean- und Atmosphärenwissenschaften der Oregon State University.
Die Ergebnisse der Studie wurden in der Dezember-Ausgabe von Geochemistry, Geophysics and Geosystems veröffentlicht, einer Zeitschrift der American Geophysical Union und der Geochemical Society.
"Wir haben die Bakterien in einer Kernprobe aus 1.350 Metern Entfernung identifiziert", sagte Fisk, Hauptautor des Artikels. „Wir glauben, dass am Boden des Lochs, etwa 3.000 Meter unter der Oberfläche, Bakterien leben könnten. Wenn Mikroorganismen unter solchen Bedingungen auf der Erde leben können, ist es denkbar, dass sie auch auf dem Mars unter der Oberfläche existieren. “
Die Studie wurde von der NASA, dem Jet Propulsion Laboratory, dem California Institute of Technology und der Oregon State University finanziert und umfasste Forscher von OSU, JPL, dem Kinohi Institute in Pasadena, Kalifornien, und der University of Southern California in Los Angeles.
Die Wissenschaftler fanden die Bakterien in Kernproben, die während einer Studie gewonnen wurden, die im Rahmen des Hawaii Scientific Drilling Program durchgeführt wurde, einem großen wissenschaftlichen Unternehmen, das von der Cal Tech, der University of California-Berkeley und der University of Hawaii betrieben und von der National Science Foundation finanziert wurde.
Das 3.000 Meter hohe Loch begann in magmatischem Gestein des Vulkans Mauna Loa und traf schließlich auf Laven von Mauna Kea in 257 Metern Tiefe.
Auf tausend Metern stellten die Wissenschaftler fest, dass die meisten Ablagerungen gebrochenes Basaltglas - oder Hyaloklastite - waren, die entstehen, wenn Lava den Vulkan hinunterfließt und in den Ozean gelangt.
"Als wir einige dieser Hyaloklastit-Einheiten betrachteten, konnten wir feststellen, dass sie verändert worden waren und die Veränderungen mit Gestein übereinstimmten, das von Mikroorganismen" gefressen "wurde", sagte Fisk.
Es war schwieriger zu beweisen. Mithilfe der Ultraviolett-Fluoreszenz- und Resonanz-Raman-Spektroskopie fanden die Wissenschaftler die Bausteine für Proteine und DNA im Basalt. Sie führten chemische Kartierungsübungen durch, bei denen gezeigt wurde, dass Phosphor und Kohlenstoff an den Grenzzonen zwischen Ton und Basaltglas angereichert waren - ein weiteres Zeichen für bakterielle Aktivität.
Anschließend verwendeten sie Elektronenmikroskopie, bei der winzige Kugeln (zwei bis drei Mikrometer) sichtbar wurden, die wie Mikroben in denselben Teilen des Gesteins aussahen, in denen sich die DNA- und Proteinbausteine befanden. Es gab auch einen signifikanten Unterschied in den Gehalten an Kohlenstoff, Phosphor, Chlorid und Magnesium im Vergleich zu nicht besetzten benachbarten Basaltregionen.
Schließlich entfernten sie DNA aus einer zerkleinerten Gesteinsprobe und stellten fest, dass sie von neuartigen Arten von Mikroorganismen stammte. Diese ungewöhnlichen Organismen ähneln denen, die unter dem Meeresboden, aus hydrothermalen Tiefseequellen und aus dem tiefsten Teil des Ozeans - dem Marianengraben - gesammelt wurden.
"Wenn Sie all diese Dinge zusammenfügen", sagte Fisk, "ist dies ein sehr starker Hinweis auf das Vorhandensein von Mikroorganismen." Die Beweise deuten auch auf Mikroben hin, die tief in der Erde lebten, und nicht nur auf tote Mikroben, die ihren Weg in die Felsen gefunden haben. “
Die Studie ist wichtig, sagen Forscher, weil sie Wissenschaftlern eine andere Theorie darüber liefert, wo Leben auf anderen Planeten zu finden ist. Mikroorganismen in unterirdischen Umgebungen auf unserem eigenen Planeten machen einen erheblichen Teil der Biomasse der Erde aus. Schätzungen zufolge liegen die Schätzungen zwischen 5 und 50 Prozent.
Bakterien wachsen auch an einigen eher unwirtlichen Orten.
Vor fünf Jahren haben Fisk und der OSU-Mikrobiologe Steve Giovannoni in einer in Science veröffentlichten Studie Beweise für steinfressende Mikroben beschrieben, die fast eine Meile unter dem Meeresboden leben. Die mikrobiellen Fossilien, die sie in kilometerlangen Kernproben fanden, stammten aus dem Pazifik, dem Atlantik und dem Indischen Ozean. Fisk sagte, er sei neugierig auf die Möglichkeit des Lebens geworden, nachdem er sich wirbelnde Spuren und Pfade angesehen habe, die in den Basalt eingraviert waren.
Basaltgesteine enthalten alle lebenslangen Elemente, einschließlich Kohlenstoff, Phosphor und Stickstoff, und benötigen nur Wasser, um die Formel zu vervollständigen.
"Unter diesen Bedingungen könnten Mikroben unter jedem felsigen Planeten leben", sagte Fisk. "Es wäre denkbar, Leben im Mars, in einem Mond von Jupiter oder Saturn oder sogar auf einem Kometen mit Eiskristallen zu finden, der sich erwärmt, wenn der Komet an der Sonne vorbeizieht."
Wasser ist eine Schlüsselzutat. Ein Schlüssel, um Leben auf anderen Planeten zu finden, ist die Bestimmung, wie tief der Boden gefroren ist. Graben Sie tief genug, sagen die Wissenschaftler, und hier finden Sie möglicherweise Leben.
Solche Studien sind nicht einfach, sagte Michael Storrie-Lombardi, Geschäftsführer des Kinohi-Instituts. Sie erfordern Fachkenntnisse in Ozeanographie, Astrobiologie, Geochemie, Mikrobiologie, Biochemie und Spektroskopie.
"Das Zusammenspiel zwischen dem Leben und seiner Umgebung ist erstaunlich komplex", sagte Storrie-Lombardi. "Das Erkennen der Signaturen lebender Systeme in Dr. Fisks Studie erforderte eine enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen - und Ressourcen mehrerer Institutionen.
"Dieselbe Zusammenarbeit und Kommunikation wird von entscheidender Bedeutung sein, wenn wir nach Lebenszeichen unter der Marsoberfläche oder auf den Satelliten von Jupiter und Saturn suchen."
Originalquelle: OSU-Pressemitteilung
