Tongji'nin son araştırması, buzlu deniz tabanı kayalarında bir mikrobiyom olduğunu gösteriyor.
Xinmin Evening News (Muhabir Zhang Jiongqiang) Deniz tabanının sert litosferinde mikroorganizmalar var mı? Hayatlarını nasıl sürdürüyorlar? Dün, Tongji Üniversitesi Okyanus ve Yer Bilimleri Fakültesi'nde doçent olan Li Jiangtao ve Amerikalı bilim adamları en son araştırma sonuçlarını yayınladılar: Okyanusun altındaki okyanus kabuğu kayalarında mikroorganizmalar var. Hayatta kalmak için ototrofik yöntemlere güvenirken, aynı zamanda kolayca bulunabilen organik maddenin heterotrofik alımına da büyük ölçüde güveniyorlar. Hayatta kalmanın yolu. Çalışma böylece derin yaşam çemberini ve alt okyanus kabuğunun kayalarında hayatta kalma stratejisini ortaya çıkardı.
Son 20 yılda, yeryüzündeki derin yaşam araştırmalarındaki önemli gelişmelerden biri, denizaltı okyanus kabuğu biyosferinin keşfi olmuştur. Okyanus kabuğu küresel deniz tabanında geniş çapta dağıldığı ve çok büyük olduğu için, küresel deniz çökeltilerinin toplam hacminin yaklaşık 5 katıdır. Burada yaşayan mikroorganizmaların ölçeği göz ardı edilemez. Küresel biyojeokimyasal element döngüsü ve deniz tabanındaki yeryüzü şekillerinin ayrışması için önemli potansiyele sahiptirler. etkiler.
Bununla birlikte, örnekleme teknolojisi ve koşullarının sınırlandırılması nedeniyle, okyanus kabuğu litosferinin araştırılması ve anlaşılması hala çok sınırlıdır. Daha önce, sınırlı araştırma neredeyse tamamen okyanus kabuğunun yüzeyindeki bazaltlara odaklanmıştı.Okyanus kabuğunun neredeyse üçte ikisini oluşturan alt okyanus kabuğu, derin mikroorganizmalar için habitatlardan biri olarak kabul edilmekle birlikte, hala doğrudan bir kanıt yoktur. Burada yaşayan mikroorganizmalar ve aşırı ortamlara karşı önlemleri hakkında neredeyse hiçbir şey bilinmemektedir ve ilgili araştırmalar hala boştur.
Uluslararası Okyanus Keşif Projesi'nin (IODP) 30 Kasım 2015 ile 30 Ocak 2016 tarihleri arasında gerçekleştirilen 360 yolculuğu, bilim insanlarına alt okyanus kabuğunun derin biyosferini incelemeleri için iyi bir fırsat sunuyor. Güneybatı Hint Okyanusu'nun orta sırtındaki Atlantis II geçiş fayı üzerinde bulunan Atlantis Bankası, erken tektonik hareketler nedeniyle üst okyanus kabuğunu soyarak, alt okyanus kabuğunun kayalarının doğrudan deniz tabanında açığa çıkmasına neden olarak okyanus kabuğunun derin organizmalarına içgörü için doğal bir pencere haline geldi. IODP 360 yolculuğu, bölgede sondaj ve karotlama gerçekleştirdi ve deniz tabanının 809 metre altında alt okyanus kabuğu gabro elde etti.
Sonraki çalışmalardan sonra, bir dizi kanıt, deniz tabanı kayalarındaki bu mikroorganizmaların hücrelerinin sağlam olduğunu ve daha fazla büyüme ve gelişme yeteneğine sahip olduğunu gösterdi Kanıtlar şunları içerir: kayaların uzun vadeli zenginleştirme kültürü ve metan üretim sürecinin oluşumunu gösteren metan konsantrasyonunda bir artışın tespiti; Aktif mikroorganizmaların varlığını kanıtlayan kayaların çoğunda belirli bir ATP konsantrasyonu tespit edildi; bazı örneklerde alkalin fosfataz aktivitesi tespit edildi.
Genel olarak aşağı okyanus kabuğu kayalarının sert çevre koşullarına ve besin eksikliğine sahip olduğuna inanılmaktadır.Burada yaşayan mikroorganizmaların karşılaştığı en büyük zorluk, büyümelerini desteklemek için temel enerji gereksinimlerini karşılamak için yeterli karbon kaynaklarını ve enerjiyi nasıl elde edecekleridir. Tongji'nin araştırmasının en önemli noktalarından biri, mikroorganizmaların mRNA makro transkriptomlarını ultra düşük biyokütle kaya örneklerinde başarıyla çıkarması ve alt okyanus kabuğundaki aşırı kaya ortamlarındaki mikroorganizmaların hayatta kalma stratejilerini gen ekspresyonu seviyesinden analiz etmesidir.
Bilim adamlarını şaşırtacak şekilde, çalışma, ekspresyonu ototrofik sürecinkinden çok daha yüksek görünen, daha fazla mikroorganizmanın fermente olabilen organik makromoleküller kullanarak okyanusa uyum sağladığını gösteren heterotrofik sürece dahil olan daha zengin sayıda gen elde etti. Kabuk ortamı "yavaş şeritli" yaşam. Li Jiangtao, "Bu metabolik yollar, sınırlı ve düzensiz mevcut kaynaklar için derin biyosferin rekabetini ve adaptasyonunu yansıtıyor" dedi.
Oşinograflar, çalışmanın sonuçlarının alt okyanus kabuğundaki derin biyosferin varlığını doğruladığını ve biyosferin Dünya küresi içindeki dağılımının alt sınırını genişlettiğini söylediler. Alt okyanus kabuğunun küresel deniz tabanındaki geniş dağılımı ve muazzam hacmi göz önüne alındığında, burada yaşayan mikrobiyal topluluklar son derece düşük biyokütleye ve daha yavaş büyüme oranlarına sahip olsalar bile, küresel malzeme döngüsü üzerinde hala önemli bir etkiye sahip olabilirler.
