Afbeelding tegoed: NASA
Een team van wetenschappers heeft bacteriën ontdekt in een gat dat 1.350 meter diep in het vulkanische gesteente bij Hilo, Hawaï, is geboord. Op 1.000 meter kwamen ze gebroken basaltglas tegen dat ontstond toen de lava in de oceaan stroomde. Bij nauwkeurig onderzoek ontdekten ze dat deze lava was veranderd door micro-organismen. Met behulp van elektronenmicroscopie vonden ze kleine microbenbolletjes en konden ze DNA extraheren. Wetenschappers vinden leven in meer afgelegen gebieden van de planeet, en dit geeft hoop dat het ook op de andere planeten in ons zonnestelsel kan zijn.
Een team van wetenschappers heeft bacteriën ontdekt in een gat dat meer dan 4000 voet diep in vulkanisch gesteente is geboord op het eiland Hawaï in de buurt van Hilo, in een omgeving die volgens hen analoog zou kunnen zijn aan de omstandigheden op Mars en andere planeten.
Bacteriën worden ontdekt op enkele van de meest onherbergzame plaatsen van de aarde, van kilometers onder het oceaanoppervlak tot diep in de Arctische gletsjers. De laatste ontdekking is een van de diepste boorgaten waarin wetenschappers levende organismen hebben ontdekt die zijn ingesloten in vulkanisch gesteente, zei Martin R. Fisk, een professor aan het College of Oceanic and Atmospheric Sciences aan de Oregon State University.
De resultaten van de studie zijn gepubliceerd in het decembernummer van Geochemistry, Geophysics and Geosystems, een tijdschrift uitgegeven door de American Geophysical Union en de Geochemical Society.
"We hebben de bacteriën geïdentificeerd in een kernmonster dat op 1.350 meter is genomen", zegt Fisk, hoofdauteur van het artikel. “We denken dat er onderin het gat bacteriën zouden kunnen leven, zo'n 3.000 meter onder het oppervlak. Als micro-organismen in dit soort omstandigheden op aarde kunnen leven, is het denkbaar dat ze ook onder het oppervlak op Mars zouden kunnen bestaan. '
De studie werd gefinancierd door NASA, het Jet Propulsion Laboratory, het California Institute of Technology en de Oregon State University en omvatte onderzoekers van OSU, JPL, het Kinohi Institute in Pasadena, Californië, en de University of Southern California in Los Angeles.
De wetenschappers vonden de bacteriën in kernmonsters die werden teruggevonden tijdens een studie uitgevoerd via het Hawaii Scientific Drilling Program, een grote wetenschappelijke onderneming van de Cal Tech, de University of California-Berkeley en de University of Hawaii, en gefinancierd door de National Science Foundation.
Het gat van 3000 meter begon in stollingsgesteente van de Mauna Loa-vulkaan en kwam uiteindelijk op 257 meter onder de oppervlakte lava's tegen van Mauna Kea.
Op duizend meter ontdekten de wetenschappers dat de meeste afzettingen gebroken basaltglas waren - of hyaloclastieten - die worden gevormd wanneer lava langs de vulkaan stroomde en in de oceaan terechtkwam.
"Toen we naar sommige van deze hyaloclastieteenheden keken, konden we zien dat ze waren veranderd en dat de veranderingen consistent waren met gesteente dat door micro-organismen is" opgegeten "," zei Fisk.
Het was moeilijker om te bewijzen. Met behulp van ultraviolette fluorescentie en resonantie Raman-spectroscopie vonden de wetenschappers de bouwstenen voor eiwitten en DNA in het basalt. Ze voerden chemische kaartoefeningen uit waaruit bleek dat fosfor en koolstof verrijkt waren in de grenszones tussen klei en basaltglas - een ander teken van bacteriële activiteit.
Vervolgens gebruikten ze elektronenmicroscopie die kleine (twee- tot drie-micrometer) bolletjes aan het licht bracht die op microben leken in diezelfde delen van de rots die de DNA- en eiwitbouwstenen bevatten. Er was ook een significant verschil in de niveaus van koolstof, fosfor, chloride en magnesium in vergelijking met onbezette naburige basaltgebieden.
Ten slotte verwijderden ze DNA uit een gebroken steenmonster en ontdekten dat het afkomstig was van nieuwe soorten micro-organismen. Deze ongewone organismen zijn vergelijkbaar met die van onder de zeebodem, uit diepzee hydrothermale ventilatieopeningen en uit het diepste deel van de oceaan - de Mariana Trench.
'Als je al die dingen bij elkaar zet', zei Fisk, 'is dat een zeer sterke indicatie van de aanwezigheid van micro-organismen. Het bewijs wijst ook op microben die diep in de aarde leefden, en niet alleen op dode microben die hun weg naar de rotsen hebben gevonden. '
De studie is belangrijk, zeggen onderzoekers, omdat het wetenschappers een andere theorie biedt over waar het leven op andere planeten te vinden is. Micro-organismen in ondergrondse omgevingen op onze eigen planeet vormen een aanzienlijk deel van de biomassa van de aarde, met schattingen van 5 tot 50 procent, wijzen de onderzoekers erop.
Bacteriën groeien ook op sommige nogal onherbergzame plaatsen.
Vijf jaar geleden, in een studie gepubliceerd in Science, beschreef Fisk en OSU-microbioloog Steve Giovannoni bewijsmateriaal dat ze hadden ontdekt van rotsetende microben die bijna anderhalve kilometer onder de oceaanbodem leven. De microbiële fossielen die ze in mijlen van kernmonsters vonden, kwamen uit de Stille, Atlantische en Indische Oceaan. Fisk zei dat hij nieuwsgierig werd naar de mogelijkheid van het leven nadat hij naar wervelende sporen en paden had gekeken die in het basalt waren geëtst.
Basaltstenen bevatten alle elementen voor het leven, waaronder koolstof, fosfor en stikstof, en hebben alleen water nodig om de formule te voltooien.
'Onder deze omstandigheden zouden microben onder elke rotsachtige planeet kunnen leven', zei Fisk. 'Het is denkbaar om leven binnenin Mars te vinden, binnen een maan van Jupiter of Saturnus, of zelfs op een komeet met ijskristallen die wordt opgewarmd wanneer de komeet langs de zon komt.'
Water is een belangrijk ingrediënt, dus een sleutel om leven op andere planeten te vinden, is bepalen hoe diep de grond bevroren is. Graaf diep genoeg, zeggen de wetenschappers, en daar vind je misschien het leven.
Dergelijke studies zijn niet eenvoudig, zei Michael Storrie-Lombardi, uitvoerend directeur van het Kinohi Institute. Ze hebben expertise nodig in oceanografie, astrobiologie, geochemie, microbiologie, biochemie en spectroscopie.
"Het samenspel tussen het leven en zijn omgeving is verbazingwekkend complex", zei Storrie-Lombardi, "en het detecteren van de handtekeningen van levende systemen in Dr. Fisk's studie vereiste nauwe samenwerking tussen wetenschappers in meerdere disciplines - en middelen van meerdere instellingen.
"Diezelfde samenwerking en communicatie zal van vitaal belang zijn als we beginnen te zoeken naar tekenen van leven onder het oppervlak van Mars, of op de satellieten van Jupiter en Saturnus."
Oorspronkelijke bron: OSU News Release
