Különleges életközösséget fedeztek fel a földkéreg mélyén

Földünkön még a legbarátságtalanabb és legelképzelhetetlenebb helyekre is beférkőzik az élet. Jól bizonyítja ezt egy új felfedezés: az óceáni kéreg legmélyebben fekvő rétegében először bukkantak mikroszkopikus életre.

Különleges életközösséget fedeztek fel a tenger alatti Atlantisz-hegy területén végzett mélyfúrások során. Bár korábban találtak már sekélyebb rétegekben élő mikroorganizmusokat, a most megismertek különböznek ezektől. Az óceáni kéreg jellemző kőzetéről, a gabbróról elnevezett "gabbrómikrobák" között a korábbiakkal ellentétben archeákat (lásd keretes írásunkban) is felfedeztek. Nem hétköznapi élőlényekről van szó, ezek a mikroorganizmusok ugyanis képesek a szénhidrogének (pl. metán) lebontására, vagy a szén-dioxid megkötésére, mindezt közel 100 Celsius-fok körüli hőmérsékleten.

Az óceáni kéreg geológiája régóta tárgya a kutatásoknak, felépítése és folyamatai jól tisztázottak, biológiája azonban gyakorlatilag ismeretlen. Ennek oka, hogy rendkívül bonyolult és drága műszerek szükségesek ahhoz, hogy ilyen mélységbe képesek legyenek lefúrni az aljzatba.

A Föld kőzetburka nagyobb részt óceáni, kisebb részt szárazföldi (kontinentális) kéregrészekből épül fel. Az óceáni kéreg mintegy 70 százalékát borítja a Föld felszínét. Az óceáni kéreg három fő rétegre különül el. A legfelső réteget mélytengeri üledékek alkotják, vastagsága maximálisan 1 kilométer lehet. A második réteget a felső-köpeny anyagának részleges megolvadásából keletkező bazalt alkotja, vastagsága 1-2 kilométer. A legalsó, harmadik réteget, amelyben az egyedülálló élőlényközösséget is találták, főként gabbró (kristályos, durvaszemcsés, bazaltos összetételű mélységi kőzet) építi fel, amely 4-5 kilométer vastag lehet.

Az Atlantisz-hegy egy 16 kilométer átmérőjű és 4250 méter magas tengeralatti hegy az Atlanti-óceán északi részén, a Közép-Atlanti-hátság és az Atlantisz nevű transzform vető kereszteződésénél

A gabbrós réteg általában több kilométerrel a tengerfenék alatt fekszik, az Atlantisz-hegy területén azonban egy törésvonal (egy úgynevezett transzform vető) húzódik, amelynek mentén ez a réteg közelebb kerülhetett a felszínhez, így jóval egyszerűbb volt mintát venni belőle. A kutatók 1400 méter mélyen fúrtak a kéregbe, ahol végül elérték annak legalsó rétegét. Az itt vett furatmintákban bukkantak rá az érdekes élőlényekre, melyekről kiderült, hogy különleges képességekkel rendelkeznek, képesek lebontani a szénhidrogéneket (főként metánt), illetve megkötik a szén-dioxidot. Ez utóbbi ismeret igen fontos lehet a jövőben, mivel felvetette azt az elképzelést, hogy a légköri szén-dioxid mennyiségét csökkenteni lehetne azáltal, ha egy részét ide, az óceáni kéreg mélyére pumpálnák.

A metánbontó baktériumok létezése szintén nagy jelentőséggel bír, mégpedig az asztrobiológia területén. A metán nem csak biológiai eredetű lehet, hanem származhat geológiai forrásból is (pl. vulkáni tevékenységből). Néhány éve felfedezték, hogy a Marson is nagy mennyiségű metán fordul elő, amely akár élőlények tevékenységére is utalhat, de fenn áll az a lehetőség is, hogy abiotikus eredetű. A metán mindenesetre jelen van, és ha nem is biológiai forrásból származik, még megfelelő környezetet nyújthat metánfogyasztó életformák létezésére bolygószomszédunkon.

A földi gabbróréteg mikrobái a tudomány által ismert legmélyebben előforduló életközösséget alkotják, az élet alsó határa azonban még ennél is nagyobb mélységekig terjedhet. A geológusok ezért tovább haladnak fúróikkal a Föld mélyebb rétegei felé, élőlények után kutatva.

Forrás: Oregon State University

A teljes tanulmány a PLoS One című folyóiratban jelent meg, a cikk az alábbi honlapon olvasható.

Archeák és az élővilág háromdoménes rendszere

Az élővilág három nagy birodalma (doménje). A rendszert Carl Woese dolgozta ki a múlt század második felében. Az élővilág filogenetikus osztályozásának legmagasabb egységeit az archeák (Archaea), a baktériumok (Bacteria) és az eukarióták alkotják.

Az archeák és a baktériumok csoportja a korábbi prokarióták kettéválasztásával jött létre. Az archeák felépítése hasonló a baktériumokéhoz, de elkülönítésüket számos jellemzőjük indokolja. Ezek közé tartozik például, hogy genetikai anyaguk átírása (transzkripció) és "lefordítása" (transzláció) sok szempontból az eukarióta szervezetekben megfigyeltekhez hasonló, valamint az archeák lipidjeinek szerkezete eltér mind a baktériumokban, mind az eukariótákban található lipidekétől. Az archeákra korábban szinte kizárólag extrém - például szélsőségesen forró, oxigénhiányos - környezetekben bukkantak rá, de a tudósok újabban egyre több "normális" környezetben élő archeát fedeznek föl.