باکتری های ساکن در یخچال های طبیعی با انرژی شیمیایی حاصل از سنگ و آب رشد می کنند



یخچال Portage (راست) ، یخچال Burns (مرکز) و یخچال Shakespeare (چپ) در جنوب مرکزی آلاسکا ، از هوا مشاهده می شود.

یخچال Portage (راست) ، یخچال Burns (مرکز) و یخچال Shakespeare (چپ) در جنوب مرکزی آلاسکا ، از هوا مشاهده می شود. (USGS ، مرکز علمی آلاسکا /)

در تاریکی زیر یخچال های طبیعی ، که ضخامت آن از کمتر از یک ربع مایل تا یک مایل عمق عمق (یا بیشتر) متغیر است ، میکروب ها نمی توانند از نظر انرژی به نور خورشید وابسته باشند. دانشمندان در 21 دسامبر در این مجله گفتند که در عوض ، بسیاری از این ارگانیسم های مقاوم برای زنده ماندن به سنگ و آب اعتماد می کنند اطلاعیه های آکادمی ملی علوم. وقتی آب مذاب با مواد معدنی فرسایش یافته توسط یخچال ها واکنش می دهد ، گاز هیدروژن تولید می کند که میکروب ها می توانند از آن برای تولید انرژی شیمیایی استفاده کنند. محققان دریافتند که میکروبهای جمع آوری شده از جریانهای یخی ایسلندی غنی از هیدروژن محلول برای استفاده از گاز بهتر از آنهایی که از جریان یخ کانادایی تهیه می شوند ، جایی که هیدروژن کمتری دارد ، سازگار هستند. یافته ها نشان می دهد که چنین فرآیندهایی ممکن است از شکل های حیات در سیارات یخی دور و قمر پشتیبانی کند.

اریک بوید ، میکروبیولوژیست از دانشگاه ایالتی مونتانا در بوزمان و یکی از نویسندگان یافته های جدید گفت: “جامعه ای که در این سیستم ایسلندی در آنجا حضور داشتند کاملاً تمایل داشتند از گاز هیدروژن به عنوان منبع غذایی استفاده کنند.” “آنها از این برای ساختن زیست توده ، برای ساختن مواد سلولی استفاده می کنند.”

وقتی یخچال ها روی زمین سنگلاخ خرد می شوند ، او می گوید که آنها یک شکل ناپایدار سیلیس (ماده شیمیایی که به طور طبیعی به صورت کوارتز وجود دارد) ایجاد می کنند که می تواند با آب واکنش داده و هیدروژن تولید کند و آهن اطراف را بچرخاند (واقع شده است در سنگهای منطقه) در زنگ زدگی. میکروب ها از این هیدروژن و زنگ زدگی برای تغذیه سوخت و ساز بدن خود و تبدیل دی اکسید کربن از اتمسفر به کربن آلی استفاده می کنند ، شبیه روشی که گیاهان هنگام فتوسنتز انجام می دهند.

بوید و تیمش نمونه هایی از آب ذوب شده را از یخچال های طبیعی در ایسلند و کانادا برداشتند. یخچال طبیعی ایسلندی Kötlujökull در بالای آتشفشان کاتلا واقع شده است ، جایی که به نوعی نوعی سنگ آتشفشانی به نام بازالت وجود دارد. بازالت سرشار از بسیاری از مواد معدنی مانند آهن است. پایه زیر یخچال رابرتسون در آلبرتا ، کانادا ، حاوی سنگ آهک ، شیل و ماسه سنگ است. بازالت دارای مقادیر بیشتری سیلیس و آهن نسبت به انواع سنگهای موجود در یخچال طبیعی کانادا است ، به این معنی که تمام این آسیابهای یخبندان در کتلوژاکول باید گاز هیدروژن بیشتری تولید کنند. مطمئناً محققان دریافتند که در آب ذوب شده ای که از سنگ بازالت زیر یخچال Kötlujokull عبور می کرد ، حدود 10 برابر بیشتر از آب یخچال رابرتسون هیدروژن محلول داشت.

محققان سپس میکروب ها را از هر دو محل در یخچال جمع آوری و انکوباسیون کرده و هیدروژن و دی اکسید کربن برای آنها تهیه کردند. میکروب موجود در رسوبات Kötlujokull از نظر تعداد کمتر است ، اما آنها جذب مواد مغذی را زودتر و پربارتر از عناصر موجود در یخچال کانادا آغاز می کنند. بوید می گوید: “به هر حال ، اگر میز شام را بچینم ، چه مدت طول می کشد تا مردم حاضر شوند و شام خود را شروع کنند؟” “این موجودات … هیدروژن را بیشتر مشاهده می کنند. برای رسیدن به میز شام آنقدر طول نمی کشد که اگر مجبور باشید توانایی خود را در استفاده از این گاز هیدروژن افزایش دهید. “

با دسته ای دیگر از رسوبات از ایسلند ، محققان با تأمین هیدروژن ، زنگ زدگی و دی اکسید کربن میکروب ها را به رشد وادار می کنند. پیش از این ، باکتری هایی که از هیدروژن و زنگ زدگی برای تولید انرژی به این روش استفاده می کنند فقط در محیط های بسیار گرم یا اسیدی مانند چشمه های آب گرم پارک ملی یلوستون یافت شده اند.

حدود ده درصد از سطح زمین را یخ پوشانده است. بوید گفت: “این … یک نوع زیستگاه عظیم است که ما درباره آن بسیار کم می شناسیم.” درک چگونگی ادامه حیات میکروب ها در این زیستگاه ها می تواند به ما کمک کند تا درک کنیم که زندگی گذشته دوره های سرد در تاریخ زمین را تجربه کرده است. بوید گفت: “شما می توانید به این محیط های یخی ، چه در زیر یخچال یا یخ ، به عنوان واحه های كامل برای حفظ تنوع زیستی در این عصر یخبندان جهانی تصور كنید.”

این محیط ها می تواند به دانشمندان ایده ای بدهد که چگونه شکل های زندگی در اجسام یخی مانند ماه در انسلادوس زحل ، جایی که جت های بخار آب و هیدروژن از پوسته یخ بیرون می زند ، یا در مریخ که یک لایه بازالت دارد ، رشد می کنند. در ایسلند.

بوید گفت: “ما فکر می کنیم در زیر سطح مریخ یخ آب وجود دارد ، بنابراین ممکن است مکانهایی در سطح زیر زمینی مریخ وجود داشته باشد که در آن آب مایع داشته باشید.” “اگر چنین است ، آیا می تواند میکروب هایی وجود داشته باشد که چنین کارهایی را انجام دهند؟ [as] برای پیدا کردن امروز ، مثلا ، در ایسلند؟ “


منبع: khabar-reza.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*