Wild Things: Die extremsten Kreaturen
Extremophile Mikroben sind ein wilder Haufen. Sie können gefunden werden, gedeihen in einigen der lebensfeindlichsten Umgebungen denkbar - schwimmen in der Nähe von kochendem Wasser, Essen Felsen, Faulenzen in eisiger Temperaturen und hängen, wo Strahlung rivalisierenden Kernreaktoren Ebenen.
Sie sind härter als Band, mutig gehen Luftkanal, wo Menschen nicht trauen und können nicht.
Extremophilen sind ebenfalls ein Multimillionen dollar-a-year Geschäft - einige von ihnen werden eingesetzt, um Öl zu essen und reinigen von verschütteten Flüssigkeiten helfen. Andere haben wichtige Anwendungen in der medizinischen Forschung. Aber für viele Wissenschaftler diese robusten Mikroben sind interessant, weil sie das Potential für das Leben auf anderen Planeten vorschlagen.
Die jüngsten Entdeckungen haben stark von diesen wilden Dingen erweitert. Hier ist eine Zählung der kleinen Lebewesen, die in einigen der schlimmsten Bedingungen, die man sich vorstellen kann.
Braucht mehr Salz
Mikrobielle Extremophilen haben kürzlich entdeckt, gedeihen in den extrem rauen Umgebungen in den Tiefen des Mittelmeers.
Würdest du hier leben? Mono Lake ist wie Mars, und es ist bewohnt. Bizarre Kreatur in Idaho hebt Perspektiven für das Leben auf dem Mars Titan: Eine Welt von eigenem |
Bei gehören fast 2,5 Meilen (4 Kilometer) unter dem Meeresspiegel, mit Salzkonzentrationen zehnmal höher als Meerwasser, Druck 400 mal größer als der atmosphärische Druck und ein Mangel an Sauerstoff zu booten, die Bedingungen, unter denen diese Mikroben in gedeihen den lebensfeindlichsten Umgebungen auf der Erde.
In der 7 Jan.-Ausgabe der Zeitschrift Scienceberichteten Forscher am europäischen Biodeep Projekt arbeiten die Entdeckung von neuen Mikroben im anoxischen Becken oder "Sole Seen", befindet sich vor der Küste von Sizilien.
Es ist diese Art von Bedingungen, insbesondere die hohen Konzentrationen von Magnesium-Chlorid, die Wissenschaftler vorstellen, welche die Umgebungen von anderen Planeten haben könnte bestehen aus und ob sie Leben enthalten.
"Feststellung der Art des Untergrundes auf anderen Planeten ist schwierig, aber es gibt immer mehr Beweise für hypersalinen Umgebungen von Mars und Jupiter Mond Europa. In der Tat Europa wird geglaubt, um einen unterirdischen Ozean reich an Magnesiumsalze haben"Terry McGenity, der Lead-Wissenschaftler von der University of Essex-Arbeitsgruppe, die auf das Biodeep-Projekt, sagte LiveScience.
Da Licht Wasser dieser Tiefe eindringen kann, gibt es keine photosynthetischen Bakterien in den Becken. Die meisten Organismen fand die Biodeep Arbeitnehmer verringern Sulfate um ihren Stoffwechsel zu laufen.
Einige von den Mikroben McGenity Gruppe gefunden waren völlig unbekannt; einschließlich einer neuen Gruppe von Archaeen haben sie MSBL-1 benannt. McGenity spekuliert, dass diese Mikroben Methanogens sind, denn sie beziehen sich auf Methan produzieren Archaeen und keine andere methanbildenden Mikroben fanden sich in den Becken, die mit Methan reichlich vorhanden sind.
Die neu entdeckten Mikroben von der Unterseite des Mittelmeers. |
Die Europäische Mars Express Mission Noten von Methan in der Mars-Atmosphäre letztes Jahr entdeckt und einige Astrobiologen haben spekuliert, dass das Methan ein Nebenprodukt von extremophile Methanogens oder eine andere Form des mikrobiellen Lebens sein könnte.
Wasserstoff betriebenen
Eine weitere aktuelle Extremophile Studie entdeckten Mikroben in den heißen Quellen des Yellowstone National Park mit Wasserstoff als ihre primäre Energiequelle, die populäre Auffassung, dass Schwefel ist die wichtigste Energiequelle für Mikroben leben in thermischen Eigenschaften zu widerlegen.
Die Forschung wurde entwickelt, um die Hauptquelle der Energie der Mikroben leben in heißen Quellen mit Temperaturen über 158 Grad Fahrenheit (70 Grad Celsius), eine Temperatur zu hoch für die Photosynthese zu finden.
"Es war eine Überraschung zu finden, dass Wasserstoff die Hauptenergiequelle für Mikroben in heißen Quellen, war", sagte Forscher der University of Colorado Norman Pace, der das Team.
Tempo der Kollege John Spear, Erstautor der Studie, veröffentlicht im Januar die Online-Ausgabe der Proceedings der National Academy of Sciences, spekuliert, über welche die Entdeckung des Wasserstoff betriebenen Mikroben Mittel für Leben auf anderen Planeten.
Sie gedeihen in der Arktis, warum nicht auf dem Mars? Studium eines antarktischen Sees vorzubereiten für Europa |
"Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum", betont Speer. "Wenn es Leben anderswo, könnte es sein, dass Wasserstoff ist der Kraftstoff."
Schlagen Sie die Hitze
Anderen kleinen Viecher lieber die Kälte.
Versteckt unter Eisschollen in Sibirien und in der Antarktis werden Mikroben Pyschrophiles oder Psychrotrophs genannt. Sie bestehen hauptsächlich aus Bakterien, Pilzen und Algen, gedeihen bei frostigen Temperaturen von 23 bis 68 Grad Fahrenheit (-5 bis 20 Grad Celsius).
Abgesehen davon, dass kalte, die Umgebungen, in denen diese Mikroben in gefunden werden sind manchmal in enormen tiefen - manchmal über zwei Meilen (3,2 km) unterhalb der Oberfläche.
Pyschrophiles, die uns helfen, Aufräumen arktischen Ölverschmutzungen. Sie machen auch unsere Milch sauer. Gibt es eine gute Chance, Wissenschaftler sagen, dass Außerirdische Leben könnte ähnlich wie diese Klasse von Mikroben. In einem Sonnensystem, wo viele der Planeten--einschließlich Mars--großen Eisablagerungen und kälteren Temperaturen im Allgemeinen haben, könnte Pyschrophiles gedeihen.
Unterwasser-Hot-spots
Steigt so hoch wie 15 Geschichten aus dem Meeresboden in einer Tiefe von 7000 Fuß (2.100 Meter), hydrothermale Schlote, speien sauer, reichen Mineralwasser sind die Plätze zu sein - wenn Sie die Hitze aushalten können. Das Wasser aus den Öffnungen kann die Temperaturen so hoch wie 750 erreichen? F (400? (C), aber das ist in Ordnung, Unterwasser thermophilen.
Wo Leben begonnen haben könnte Neue Suche beweist Leben in lebensfeindlichen Bedingungen gedeihen kann |
Die Mineral-mampfen Mikroben leben rund um diese "Vulkanschloten," die sind können so tief kein Sonnenlicht sie erreichen, geben einen weiteren Überblick darüber, wie das Leben auf einem anderen Planeten sein könnte, wo der Mangel an Sonnenlicht Organismen unter Berufung auf die Photosynthese als ihre Energie erzeugenden Mechanismus behindern würde.
Eine Reihe der Planeten und Monde in unserem Sonnensystem sind mit Eis bedeckt, aber Wissenschaftler spekulieren, dass unter einigen, dass Eis flüssigen Ozeane sind. Wenn es auch vulkanischer Aktivität auf den Ozeanböden, ist es möglich, dass ähnliche Hydrothermalquellen sowie es wachsen konnte. Obwohl es fast unmöglich zu wissen, ob es Leben in den Ozeanen ist, könnte zumindest ein Umfeld, das wir wissen, dass Organismen leben können vorhanden sein.
Unter Druck
Eine Sedimentprobe war kürzlich strampelte sich von Challenger tief, die tiefste Stelle des Pazifischen Ozeans, reichlich in einzelligen Protista Foraminiferen rief. Forscher waren überrascht, diese weichschalige Viecher in einer Tiefe von fast 7 Meilen (11,2 km), wo der Druck 1.100 Mal höher als an der Oberfläche ist.
Organismen im tiefsten Teil des Ozeans gefunden |
"Ich bin sehr überrascht, dass so viele sehr einfache, weichschalige Foraminiferen in den tiefsten Teil des Ozeans, Wohnung sind", sagte Hiroshi Kitazato, des Instituts für die Erforschung von Erde Evolution in der Japan-Agentur für Marine-Earth Science and Technology.
Kitazato deutet darauf hin, dass die tiefen Gräben, wo die Kreaturen auf Bits des versunkenen organischen Stoffen ernähren, ein Refugium für die Foraminiferen vorsehen.
Die versteinerte Aufzeichnung der Foraminiferen ist mehr als 550 Millionen Jahre alt. In der letzten Ausgabe der Zeitschrift ScienceKitazato vorgeschlagen, dass diese neue Kreaturen wahrscheinlich die Reste einer tief-Wohnung-Gruppe darstellen, die hohe Drücke anpassen konnte.
Der Rest der wild bunch
Es ist eine Hard-Rock-Leben: Endoliths und Hypoliths sind zwei Arten von Extremophilen, die in Felsen oder zwischen den mineralischen Körnern Leben. Endoliths über 2 Meilen unter der Erdoberfläche gefunden wurden, und wenn sie die Hitze stehen, könnten sie viel tiefer wohnen. Frühe Beobachtungen zeigen, dass sie ernähren sich von umliegenden Eisen, Kalium und Schwefel. Wasser ist knapp in diesen tiefen, und dies verlangsamt die Zeugung Zyklus der Organismen - einige reproduzieren nur einmal alle 100 Jahre!
Biotechs Mine Bakterien für den industriellen Einsatz |
Hypoliths sind photosynthetischen Organismen, so der Felsen, in die sie leben müssen transparent, wie Quarz. Hypoliths sind häufig in extremen Wüsten in den kalten Klimata, wie z. B. auf Cornwallis-Insel und der Antarktis gefunden. Ihre durchscheinenden Häuser bieten ihnen viele Annehmlichkeiten, wie eingeschlossene Feuchtigkeit und Schutz vor UV-Strahlen und rauen Winden.
Heiß und heißer: Hyperthermophiles sind Organismen, die Temperaturen von über 140 Grad Fahrenheit, manche sogar so hoch wie 250 bevorzugen? F (121? (C), obwohl die Probleme reproduzieren haben. Die kühnsten 50 bekannten Arten sind die Menschen in der Nähe von hydrothermalen Quellen - diese benötigen Temperaturen von mehr als 194? F (90? (C) zu leben. Abgesehen davon, dass hitzebeständig, können viele Hyperthermophiles anderen Umwelt-Belastungen wie z.B. hohen Säuregehalt und Strahlung standhalten.
Eine wärmeliebende, Thermus Aquaticus, produziert ein DNA-Polymerase-Enzym, das in der molekularbiologischen Forschung für den Einsatz bei hohen Temperaturen Polymerase-Kettenreaktionen verwendet verbreitet ist, um DNA zu replizieren.
Mächtiger als eine Kakerlake: Toxitolerant Organismen verträgt hohe Agenten zu beschädigen. Sie finden Sie in Benzol gesättigte Wasser oder in den Kern eines Kernreaktors herumschwimmen.
Yellowstone heißen Quellen. Kredit: USGS Ihre Vorfahren möglicherweise Mars Leben auf dem Mars: schwimmen direkt unter der Oberfläche? |
Eine Spezies von Bakterien, Deinococcus Radiodurans, übersteht eine 15.000 gray Strahlendosis - 10 grau würde einen Menschen töten und es dauert über 1.000 Grautöne, eine Kakerlake zu töten. Außerirdische Lebensformen müssten wahrscheinlich ähnliche Toleranzen, Strahlung, besitzen, wie die Atmosphäre auf anderen Planeten oder fehlen, viel weniger Strahlung als das der Erde herausfiltert.
Auf einer Diät: Oligotrophen Bakterien überleben in, und in einigen Fällen bevorzugen, Umgebungen, die Arm an Nährstoffen sind. Sie haben metabolische Prozesse, die ihnen erlauben, ihre eigenen Schwefel zu produzieren entwickelt und Phosphor und sie ernähren sich von ihren eigenen organischen Abfällen.
Zwar gibt es keine Beweise für Leben außerhalb der Erde, speichert Informationen über Außerirdische Umgebungen kombiniert mit den Entdeckungen des Lebens in Orte auf unserem Planeten bewohnbar sein Wissenschaftler optimistisch.
"Gelingt es auf diese Weise auf der Erde, es wahrscheinlich an anderer Stelle geschehen ist", sagt Speer, der Wissenschaftler der University of Colorado. "Wenn man nach oben zu den Sternen, gibt es eine Menge von Wasserstoff im Universum."
Bild am Anfang der Seite: ein fluoreszierender Fleck macht grüne das neu gewonnene Leben, Korkenzieher-förmigen Spirochaeta Americana vom kalifornischen Mono Lake. Grüne Flecken sind Spheroplasts, erweitert durch geschwächte Zellwände. Rötliche Bereiche sind abgestorbene Zellen. Credit: NASA/University of Alabama