Intraterrestrials: Leben gedeiht im Meeresboden

Ein ganzes Ökosystem leben ohne Licht und Sauerstoff blüht unter dem Meeresboden, bestätigt eine neue Studie.

Wissenschaftler nennen es die dunklen Biosphäre, und es ist möglicherweise eines der größten Ökosysteme der Welt. Vergrabene ozeanischer Kruste umfasst 60 Prozent der Erdoberfläche. Zum ersten Mal haben Forscher Stücke der Kruste hochgezogen und untersucht das Leben in. In seine Felsen, mikrobielle Gemeinschaften gedeihen, Essen verändert Mineralien für Lebensmittel, die Studie ergab.

"sie sind gewinnen Energie aus chemischen Reaktionen aus Wasser mit Rock," sagte Mark Lever, Mikrobiologe an der Universität Aarhus in Dänemark und Erstautor der Studie, in der 15 März-Ausgabe der Zeitschrift Science veröffentlicht.

"Unsere Hinweise darauf, dass dies ein Ökosystem, das basiert auf Chemosynthese und nicht auf die Photosynthese, die es das erste große Ökosystem auf der Erde, die auf Chemosynthese basiert machen würde," sagte Hebel OurAmazingPlanet. [Seltsamsten Orten wo Leben auf der Erde gefunden wird]

Während Bakterien und andere Mikroben in tiefen Bohrlöchern in den Meeresboden gebohrt gemerkt worden, bestätigt die Entdeckung das Ausmaß des Lebens innerhalb der ozeanischen Kruste, sowie die Möglichkeit von Leben auf anderen Planeten, sagte der Wissenschaftler der Studie.

"Ich glaube, es ist sehr wahrscheinlich gibt es ähnliche Leben auf anderen Planeten," sagte Hebel. "Auf dem Mars, auch wenn wir nicht über Sauerstoff, wir haben Felsen dort, die Eisen-reich. Es ist möglich, dass ähnliche Reaktionen auf anderen Planeten und vielleicht auch in der Tiefe Untergrund dieser Planeten auftreten könnte."

In dieser Woche kündigte NASA-Wissenschaftler die Entdeckung der chemischen Zutaten für das Leben in Mars Felsen, einschließlich Schwefel, Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Phosphor und Kohlenstoff. Die Entdeckung legt nahe, dass Mars mikrobielles Leben einmal unterstützt haben könnte, so die Wissenschaftler.

Leben im Inneren der Erde

Die Mikroorganismen Leben im Meeresboden sind vielfältig, Konsum von Wasserstoff, Kohlenstoff, Phosphor und andere Elemente, aber für diese Studie konzentrierten sich die Forscher auf Methan produzieren und Schwefel reduzierende Spezies. Die Bakterien gelangen ihre Nahrung aus anorganischen Molekülen die chemische Veränderung der Gesteine durch Wasser entstanden. Nach dem Konsum ihre "Nahrung", emittieren die Mikroben Methan oder Schwefelwasserstoff (faule Ei Gas) als Abfall.

Hebel geschnappt die Felsen und die Mikroben in 2004 während einer internationalen Forschungsexpedition auf der östlichen Flanke des Juan de Fuca Ridge der Washington Küste. Es, das Wasser ist 8.500 Fuß (2,6 km) tief und eine 850-Fuß (260 Meter) Decke Schlamm begräbt die Kruste. Detaillierte Untersuchungen von anderen Gruppen zeigen, dass Meerwasser durch die Kruste hier zirkuliert.

Juan de Fuca Ridge ist eine Verbreitung Center, wo heißer Lava quillt aus der Erde und schafft neue Basaltfelsen. Der Bohrstelle war 62 Meilen (100 km) Weg von dem Grat in 3,5 Millionen Jahre alten Basalt. Es war auch 34 Meilen (55 km) vom nächstgelegenen Aufschlusses wo Wasser tritt den Basalt Hebel sagte. Die Felsen aus dem Bohrloch waren bis zu 980 Fuß (300 m) tief.

DNA-deutet darauf hin, dass die Organismen sind modern und nicht 3,5 Millionen Jahre alte Fossilien, sagte Hebel. Unter schonenden Umgang, um Verunreinigungen zu vermeiden, hob Hebel auch die Bakterien in einem Labor an der University of North Carolina in Chapel Hill, fünf Jahre lang. Die Mikroorganismen freigesetzt Puffs von Methan, Beweis für eine aktive Erdkruste Community hinzufügen.

Katrina Edwards, Mikrobiologe an der University of Southern California, sagte Hebel und seine Kollegen im Zusammenhang mit "hervorragend" mit Problemen behandelt werden potentielle Kontamination Abrufen von mikrobiellen Lebens aus ozeanischer Kruste. "sie haben einen wunderbaren Job diese Anliegen," sagte Edwards, der nicht an der Studie beteiligt war.

Dunkle Biosphäre

"Diese Ergebnisse sind unglaublich wichtig für unser Verständnis von der tiefen Biosphäre in Hard-Rock-Umgebungen" hinzugefügt Edwards. "Die ozeanische Kruste ist das allgegenwärtige Ökosystem unseres Planeten. Die meisten der mikrobiellen Ökosysteme auf unserem Planeten gibt es in der Dunkelheit. Wir sind also voreingenommen ans Licht, weil das ist, wo wir leben, sondern in der Tat, die meisten der Biosphäre gibt es in der Dunkelheit,"sagte OurAmazingPlanet.

Forscher wie Hebel und Edwards nicht nur im Bereich des intraterrestrial Lebens interessiert sind – die Biosphäre in der Erdkruste Leben — aber sie hoffen, zu bestimmen, wie die Tiefe Bakterien verändert den globalen Kohlenstoffkreislauf und Ozeane.

Da die Mikroben, Mineralien Leach und Abfälle ausscheiden, verändern sie die chemische Zusammensetzung von Gesteinen und zirkulierenden Meerwasser. Diese unterirdische Fabrik könnte die Zusammensetzung der Ozeane der Welt, wesentlich verändert, obwohl niemand noch, in welchem Umfang weiß.

"Es könnte möglicherweise eine erhebliche Biomasse von Organismen, die Umwandlung von Kohlendioxid in Biomasse und handeln als Kohlenstoffsenke," sagte Hebel. "Wir auch ungefähr weiß, 4 Prozent des Volumens der Erde Ozean durch die Kruste im Umlauf ist, so gibt es viele Konsequenzen für wie Mikroorganismen, die in der Erdkruste vorhanden sind globale Elementarebene Zyklen beeinflussen können," sagte er.

Allerdings müssen nicht alle von den Ozean-Kruste die richtigen Bedingungen, eine aktive Ökosystem zu unterstützen. Einige Regionen haben nicht zirkulierende Wasser oder könnte oxidierte Mineralstoffe, so dass keine Energie für das Leben abläuft. Auch sagte einige Teile der Erdkruste Sauerstoff basierenden Lebensformen haben, Hebel.

"Ich denke, dass es wahrscheinlich ist, dass es Leben überall in gleichem Maße, aber wir wissen nicht," sagte Hebel.

Aber Hebel sagte finden Mikroorganismen in Basalt war keine Überraschung. Basaltische Kruste war wahrscheinlich die erste gastfreundliche Stätte auf der Erde für live, und die methanbildenden Bakterien gedacht werden, um das erste Leben auf dem Planeten zu entwickeln sein, sagte er. Nahe verwandten, die Bakterien in der Studie Gesteinsproben jetzt Leben in Reis Bereich Boden und Klärschlamm. [7 Theorien über den Ursprung des Lebens]

"Diese alten Organismen", sagte Hebel. "sie haben eine sehr lange Zeit und verteilt in der ganzen Welt schon."

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