Blühende Mikrobe Gemeinschaft leben unter Meeresboden

Unter dem Meeresboden lebt eine riesige und vielfältige Auswahl an Mikroben, chomping auf Kohlenstoff, die ständig regnet von oben herab und wird ständig von einem nicht enden wollenden Platzregen von Schutt begraben – einige Wal dung hier einige tote Plankton dort. Zum ersten Mal eine Studie hat gezeigt, dass diese Mikroben aktiv Multiplikation und wahrscheinlich auch in der komprimierten, Sauerstoff-fahl Dunkelheit unter den Abgrund bewegen.

Der Befund detailliert im Juni 12-Ausgabe der Zeitschrift Nature, ist wichtig, weil die Sedimente unter dem Meeresboden der Erde organischen Kohlenstoff, der Großteil Hafen sowie ein Großteil der Mikroorganismen, nach verschiedenen wissenschaftlichen Schätzungen. Diese Mikroben spielen auch eine wichtige, aber wenig verstanden Rolle in den Kreislauf des Kohlenstoffs zwischen dem Ozean und dem Meeresboden, der was Auswirkungen auf das gesamte Erdklima.

Die Studie ist die erste, der diese Mikroben direkt zu zeigen sind gesund und munter, sagte Studie-Team-Mitglied William Orsi, derzeit ein Forscher am Horn Punkt Lab der University of Maryland. Zuvor, es "in der Gemeinschaft diskutiert hatten ob sie sind in einem schlafenden Zustand oder ob sie lebendig und aktiv sind," sagte Orsi LiveScience OurAmazingPlanet. Klar, Letzteres der Fall ist, sagte er.

Sulfat zu atmen

Studien dieser Region, der sogenannten tiefen Biosphäre haben bisher vor allem auf DNA-Proben verlassen. Diese Forschung hat ergeben, viele Arten von Zellen, aber nicht beweisen, ob sie am Leben sind. Die neue Studie betrachtete Gene, die aktiv ausgedrückt werden, oder in Proteine, was bedeutet, dass die Zellen von Interesse sind derzeit leben, sagte Orsi, wer hat die Forschung an der Woods Hole Oceanographic Institution.

Die Studie untersuchte die Stoffwechselprozesse dieser Mikroben – was sie essen und wie sie atmen. Orsi und seine Co-Autoren gefunden eine erstaunliche Vielfalt an diesem mikroskopischen Leben war in den Meeresboden Böden. Viele scheinen zu "atmen" Sulfat und chomp auf organische Stoffe, die Emission von Kohlendioxid in den Boden, sagte Orsi. Zur gleichen Zeit können andere füttern auf und beheben dieses Kohlendioxid in einem Prozess ähnlich wie Photosynthese (der Prozess, die auch Pflanzen), aber das passiert in völliger Dunkelheit. [Seltsamsten Orten wo Leben auf der Erde gefunden wird]

"Ein Großteil dieses Kohlendioxid wahrscheinlich assimiliert bekommen ist bevor es das Meer erreicht, aber wir wissen nicht, wie viel," sagte Orsi. Wichtig deshalb, weil der Grad, in dem diese Mikroben zu beheben oder Kohlendioxid aus dem Ozean, und letztlich die Atmosphäre emittieren, einen großen Einfluss auf das Klima der Erde haben wird, fügte er hinzu.

Schwimmen durch sediment

Einige der höchsten Zellenzahlen ergab die Studie entspricht die größte Produktion von Proteinen, die Zellteilung, was bedeutet, dass Leben in der Tiefe, vermehren, sagte Steven D'Hondt, ein Forscher an der University of Rhode Island, die die tiefe Biosphäre studiert hat, aber nicht an dieser Studie beteiligt war. Die meiste Aktivität tritt wo Methan von unten und Sulfat aus organischen Stoffen, die von oben regnen zusammenkommen, sagte D'Hondt. Die Mikroben atmen mit Sulfat und zum Abbau von Methan um sich mit Energie zu versorgen, fügte er hinzu.

Andere atmen mit Nitrat, Mangan und Eisen. "Es ist einfach unglaublich", sagte Orsi. Obwohl diese Chemikalien Zellen überleben können, bieten sie nicht soviel Energie wie Sauerstoff. Zelluläre Prozesse bestehen, aber "passieren viel langsamer" als in den meisten Arten des Lebens, die Wissenschaftler untersucht haben, Orsi sagte.

Irgendwie müssen sie allerdings genügend Energie zu bewegen. Orsi und Co-Autoren reichlich Beweise dafür gefunden, dass einige Arten von Mikroben Flagellen, die Heck-ähnliche Anhängsel, die ihnen ermöglichen produzieren, durch das Sediment, "schwimmen", sagte D'Hondt.

Der Meeresboden Sedimentproben entnommen wurden vor der Küste von Peru ein Schiff namens Joides Resolution als Teil des Ocean Drilling Program, die Forscher Zugriff auf Schiffen gewährt, die in den Boden des Ozeans Bohren kann. Das Sediment kommt von bis zu 520 Metern (159) unter dem Meeresboden Oberfläche.

Vergrabene Pilze

Die Studie ergab eine große Menge von Archaeen, einzellige Lebensformen in einem separaten Königreich des Lebens von Bakterien. Die Untersuchung zeigte auch eine blühende Gemeinde von Pilzen unter dem Meeresboden: etwa 10 Prozent der gesamten Gene wurden Pilz Gene. "Das ist einer dritten Domäne des Lebens, die dort unten aktiv ist, den Menschen betrachtet hatten. Wenn Sie durch einen Wald gehen, es ist offensichtlich, wie wichtig Pilze sind", sagte Orsi. "Ähnliche Prozesse sind hier auch passiert."