Kétmilliárd éves, élő mikrobákat találtak a sziklában

Zöld festék, amely kiemeli a mikrobák DNS-ét a mintában

Mélyen a föld alatt, a felszínen zajló nyüzsgő tevékenység alatti sötétségben organizmusok közössége éli elszigetelt életét. Ezeket a mikrobákat az teszi hihetetlenül különlegessé, hogy évmilliárdok óta el vannak zárva a külvilágtól – sokkal tovább, mint bármely más, eddig ismert földalatti mikrobaközösség.

A kétmilliárd éves kőzetben élő mikrobáknak most felfedezett lelete teljesen megdönti a korábbi, százmillió éves rekordot. Ráadásul az ilyen organizmusok DNS-ének és genomjának tanulmányozásával a tudósok talán megérthetik a nagyon korai élet evolúcióját a Földön.

Zöld festék, amely kiemeli a mikrobák DNS-ét a mintában
Fotó: Suzuki et al., Microbial Ecology, 2024

Ez egy nagyon izgalmas és egy jelentős felfedezés: az ilyen elszigetelt földalatti zónákban élő mikrobák általában lassabban fejlődnek, mivel elszakadnak attól a nyomástól, amely a népesebb élőhelyeken az evolúciót előidézi. Ez azt jelenti, hogy a mikrobák közössége olyan dolgokról mesélhet, amiket eddig talán nem tudtunk az organizmusok evolúciójáról a Földön. De arra is utal, hogy a Marson még mindig élhetnek földalatti mikrobaközösségek, amelyek jóval azután is fennmaradtak, hogy a felszíni víz eltűnt

 – mondta Yohey Suzuki, a Tokiói Egyetem geomikrobiológusa a ScienceAlert online tudományos portálnak.

A kőzetmintát tizenöt méter mélyről fúrták ki a Dél-Afrika északkeleti részén található Bushveld Igneous Complex névre hallgató képződményből. Ez a formáció hatalmas, 66 ezer négyzetkilométeres betörés a földkéregbe, amely mintegy kétmilliárd évvel ezelőtt alakult ki a felszín alatti, olvadt magmából.

 

Részletesebben elemzik a mikrobákat

Suzuki és kollégái úgy vélték, hogy a kőzet kialakulása és időbeli fejlődése valószínűleg hosszú távon biztosít „lakhatóságot” a mikrobák számára. A szakemberek ennek bizonyítására egy harminc centiméteres magmintát vettek ki a képződményből, majd elkezdtek kutatni a mikrobiális élet jelei után.

Először is ki kellett zárnunk, hogy a talált mikrobák az élőhelyen őshonosak, és nem a kitermelés során keletkezett szennyeződések eredményei. Egy néhány évvel ezelőtt kifejlesztett technikát alkalmaztunk, amelynek lényege, hogy a minta külsejét sterilizáljuk, mielőtt szeletekre vágnánk, hogy megvizsgálhassuk a tartalmát. Ezután cianin festékkel festettük meg: a festék kötődik a DNS-hez, így ha van DNS a mintában, akkor annak infravörös spektroszkópiával vizsgálva úgy kell világítania, mint egy karácsonyfának. És pontosan ez történt

 – mutatott rá Suzuki a kísérlettel kapcsolatban.

A mintát agyaggal is átszőtték, amely a mikrobatelepek közelében lévő kőzetben lévő zsebek közelében ereket tömörített. 

A kőzetmintában zöld festékkel kiemelt mikrobiális sejtek
Fotó: Suzuki et al., Microbial Ecology , 2024)

És ennek az agyagtömörödésnek többszörös eredménye volt:

• a mikrobák számára erőforrást biztosított,
• szerves és szervetlen anyagokkal, amelyeket metabolizálni tudtak;
• és hatékonyan lezárta a kőzetet, megakadályozva egyrészt a mikrobák kiszabadulását,
• másrészt megakadályozva, hogy bármi más (beleértve a fúrófolyadékot is) bejusson.

A Microbial Ecology folyóiratban publikált tanulmány szerint a kőzetben lévő mikrobiális közösséget részletesebben kell majd elemezni (beleértve a DNS-elemzést is), hogy a szakemberek pontosan meghatározhassák, hogyan változott (vagy nem változott) a kétmilliárd év alatt, amíg el volt zárva a Földön élő többi élőlénytől. A kutatócsoport ezért további mintákat fog begyűjteni a Bushveld Igneous Complex-ből, hogy jellemezzék a benne található mikrobákat és beillesszék őket a Föld evolúciós történetébe.