Forscher der University of Colorado in Boulder sagen, dass eine bizarre Gruppe von Mikroben, die in Gesteinen in einer unwirtlichen geothermischen Umgebung im Yellowstone-Nationalpark von Wyoming gefunden wurden, verlockende Hinweise auf das antike Leben auf der Erde liefern und die Suche nach Beweisen für das Leben auf dem Mars steuern könnte.
Das CU-Boulder-Forschungsteam berichtete, dass die Mikroben in den Poren von Gesteinen in einer stark sauren Umgebung mit hohen Konzentrationen an Metallen und Silikaten bei etwa 95 ° F im Norris-Geysir-Becken von Yellowstone entdeckt wurden. Die neue Studie zeigt, dass die Mikrobengemeinschaften versteinert sind und das Potenzial haben, in der geologischen Aufzeichnung erhalten zu bleiben.
Wissenschaftler glauben, dass es auf dem Mars ähnliche geothermische Umgebungen gegeben haben könnte, in denen Astrobiologen in den letzten Jahren die Suche nach früheren und gegenwärtigen Lebensformen intensiviert haben.
Ein Artikel des CU-Boulder-Doktoranden Jeffrey Walker, des Postdoktoranden John Spear und des Professors Norman Pace von der Abteilung für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie von CU-Boulder und des Zentrums für Astrobiologie erscheint in der Nature-Ausgabe vom 21. April.
Die Forschung wurde von der National Science Foundation und der NASA finanziert.
"Dies ist die erste Beschreibung dieser mikrobiellen Gemeinschaften, die aufgrund ihres Potenzials zur Erhaltung fossiler Stoffe ein guter diagnostischer Indikator für das vergangene Leben auf dem Mars sein können", sagte Walker. "Die Verbreitung dieser Art von mikrobiellem Leben in Yellowstone bedeutet, dass Marsgesteine, die mit früheren hydrothermalen Systemen assoziiert sind, die beste Hoffnung sein können, Beweise für vergangene Leben dort zu finden."
Das Norris Geyser Basin liegt etwa 32 km nordwestlich des Yellowstone Lake und gilt als das heißeste und aktivste Geysirbecken in Yellowstone und vielleicht der Welt. Laut den Forschern ist es auch extrem sauer.
"Die Poren in den Felsen, in denen diese Kreaturen leben, haben einen pH-Wert von eins, wodurch sich die Nägel auflösen", sagte Pace. "Dies ist ein weiteres Beispiel dafür, dass das Leben in einer Umgebung, die die meisten Menschen als unwirtlich betrachten, robust sein kann."
Das Verfahren zur Identifizierung der von Pace entwickelten Organismen ist viel empfindlicher als Standard-Laborkultivierungstechniken, die typischerweise einen kleinen, voreingenommenen Anteil von Organismen aus jeder Umgebung ergeben, sagte Walker. Bei dieser Methode entdeckten und identifizierten die Forscher Organismen durch Lesen von Gensequenzen.
"Jede Art von Organismus hat eine einzigartige Sequenz, die verwendet wird, um seine Position im Baum des Lebens abzubilden", sagte Walker. "Es ist eine Art Stammbaum, der die genetische Beziehung zwischen allen bekannten Organismen beschreibt."
Walker entdeckte die neue Mikrobengemeinschaft im Jahr 2003, nachdem er im Norris Geyser Basin ein Stück sandsteinähnlichen Gesteins zerbrochen hatte. "Ich bemerkte sofort ein markantes grünes Band direkt unter der Oberfläche", sagte er. "Es war einer dieser" Eureka "-Momente."
Eine Analyse ergab, dass die grüne Bande durch eine neue Art von photosynthetischen Mikroben in der Cyanidium-Gruppe verursacht wurde, eine Art Alge, die zu den säuretolerantesten bekannten photosynthetischen Organismen gehört, sagte Walker. Cyanidium-Organismen machten etwa 26 Prozent der Mikroben aus, die in der Norris-Geysir-Becken-Studie des CU-Boulder-Teams identifiziert wurden, sagte Walker.
Überraschenderweise waren die am häufigsten vom Team identifizierten Mikroben eine neue Art von Mycobacterium, eine Gruppe von Mikroben, die am besten dafür bekannt sind, menschliche Krankheiten wie Tuberkulose und Lepra zu verursachen, sagte Walker. Mycobacterium ist äußerst selten und wurde in solch extremen hydrothermalen Umgebungen noch nie identifiziert. Es machte 37 Prozent der Gesamtzahl der vom CU-Boulder-Team identifizierten Mikroben aus.
Pace beschrieb die neue Lebensform im Norris Geyser Basin als "ziemlich seltsam". "Es könnte durchaus eine neue Art von flechtenartiger Symbiose sein", sagte Pace, der 2001 ein MacArthur-Stipendium oder ein "Genie-Stipendium" gewann. "Es ähnelt einer Flechte, besteht jedoch nicht aus einer Symbiose zwischen einem Pilz." und eine Alge, es scheint eine Assoziation des Mycobacterium mit einer Alge zu sein. “
Während die Photosynthese für die meisten Kreaturen eine wichtige Energiequelle zu sein scheint, wird angenommen, dass zumindest einige Yellowstone-Mikroben Energie aus den gelösten Metallen und dem Wasserstoff im Porenwasser des Gesteins gewinnen, sagte Walker. Eine im Januar 2005 von der National Academy of Sciences veröffentlichte Studie des CU-Boulder-Teams ergab, dass Yellowstone-Mikrobenpopulationen, die in heißen Quellen bei Temperaturen über 158 ° F leben, Wasserstoff als Hauptbrennstoffquelle verwenden.
Die Forschungsanstrengungen im Norris-Geysir-Becken zeigen, dass Gesteinsbildungsprozesse in der untersuchten hydrothermalen Umgebung sehr reale fossile Abdrücke der im Gestein eingebetteten Organismen in verschiedenen Stadien hinterlassen und zeigen, wie sich die charakteristischen Fossilien im Laufe der Zeit entwickeln, so das Forscherteam .
"Überreste dieser Gemeinschaften könnten als" Biosignaturen "dienen und wichtige Hinweise auf das antike Leben in Verbindung mit geothermischen Umgebungen auf der Erde oder anderswo im Sonnensystem liefern", schrieben die Autoren in Nature.
Ursprüngliche Quelle: Pressemitteilung der Universität von Colorado
