Como a vida prospera na ‘biosfera profunda’ apesar das temperaturas que fritariam os humanos

Como a vida prospera na 'biosfera profunda' apesar das temperaturas que fritariam os humanos

Um navio de perfuração científica japonês é usado para detectar micróbios que vivem nas profundezas do fundo do mar.

Um navio de perfuração científica japonês é usado para detectar micróbios que vivem nas profundezas do fundo do mar.
foto: jamstik

viagem de ciências em 2016 revelou um habitat subterrâneo onde os micróbios vivem em temperaturas próximas a 250 graus Fahrenheit. Agora, Um estudo de acompanhamento revela Como esta maravilhosa comunidade microbiana consegue vencer o calor.

Altas taxas metabólicas tornam possível a vida de microrganismos que vivem em sedimentos enterrados no fundo do mar, de acordo com o novo Pesquisa Publicado na Nature Communications. O estudo, liderado pela microbiologista marinha Tina Triod, da UCLA, lança luz sobre os micróbios subterrâneos sob uma nova luz, mostrando que alguns são surpreendentemente energéticos e capazes de prosperar em condições profundas e quentes.

“Sempre descobrimos que os micróbios da biosfera profunda são uma comunidade muito lenta que está lentamente mordiscando os últimos restos de matéria orgânica enterrados de um milhão de anos. Mas a biosfera profunda está cheia de surpresas,Bo Barker Jorgensen, microbiologista da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, disse: Em um comunicado de imprensa emitido pela Universidade da Califórnia. “Encontrar vida que prospera com altas taxas metabólicas nessas altas temperaturas no fundo do mar alimenta nossa imaginação sobre como a vida pode ter evoluído ou sobrevivido em ambientes semelhantes em corpos planetários extraterrestres”.

Em um e-mail, Virginia Edgecombe, geóloga da Woods Hole Oceanographic Institution que não esteve envolvida no novo estudo, disse estar animada com A pesquisa porque mostra que “não podemos assumir que as atividades microbianas não são importantes apenas por causa da profundidade sob o fundo do mar ou temperaturas extremas”, particularmente quando “fontes adequadas de carbono e energia estão disponíveis”.

Neste caso, as fontes necessárias de carbono e energia foram encontradas na zona de subducção de Nankai Trough ao largo do Japão. Sete anos atrás, uma expedição científica liderada pela mesma equipe perfurou 3.930 pés (1.200 metros) abaixo do fundo do mar, puxando amostras de sedimentos marinhos e evidências de micróbios extremos. que eles Ele fez isso para investigar o limite de temperatura da biosfera submarina profunda e a extensão da vida que pode estar residindo nesse habitat extremo. Incrivelmente, hum encontrei Uma pequena comunidade de micróbios parecia prosperar apesar das temperaturas atingirem 120°C (250°F). Não ficou totalmente claro para os pesquisadores Como isso foi possível levou a um estudo mais aprofundado.

Para a nova investigação, Treude e seus colegas conduziram experimentos com radiotraçadores para medir as taxas metabólicas de micróbios, o que eles fizeram em condições altamente estéreis para evitar a contaminação. Isso não foi fácil. Dada a baixa densidade populacional de micróbios; Menos de 500 células estavam presentes em cada centímetro cúbico de sedimento. A equipe também fez provisões especiais para ENCertifique-se de que as taxas metabólicas observadas no laboratório sejam as mesmas que no ambiente natural dos micróbios.

Este trabalho levou à descoberta do metabolismo rápido do microrganismo, que os pesquisadores dizem ser o que lhes permite sobreviver em condições tão adversas.. Os cientistas são da opinião de que taxas metabólicas mais altas são essenciais, Permitir que os micróbios reparem as células danificadas pelo calor.

“A energia necessária para reparar os danos térmicos aos componentes celulares aumenta acentuadamente com a temperatura, e é provável que a maior parte dessa energia seja necessária para neutralizar a mudança contínua de aminoácidos e a perda da função das proteínas”, disse Treude.

Ao mesmo tempo, os micróbios Você tem amplo acesso aos nutrientes fornecidos pelo aquecimento da matéria orgânica, especialmente hidrogênio e acetato da água que escoa pelos mares sedimento;

As novas observações, “que podem parecer contra-intuitivas para muitos, são que as células que vivem perto do limite térmico da vida neste local, e tão profundamente sob o fundo do mar, onde esperaríamos que estivessem quase lá, são realmente muito ativas. Mas sua alta taxa de atividade”, disse Edgecombe. É por uma razão muito empolgante: “Ser capaz de fornecer energia suficiente para reparar os danos nas células térmicas para que possam sobreviver”, acrescentou.

Em um e-mail, Jennifer Biddle, professora associada da Universidade de Delaware que não é afiliada à pesquisa, disse que o novo trabalho “parece bom” e “cumprimento bem”. Trabalho pré-existente Mostra mudanças nas comunidades microbianas e aumenta a divisão celularíon À medida que as temperaturas dos sedimentos aumentam. O argumento feito no novo artigo é que as células não começam até depois de já terem sido enterradas – uma descoberta que é consistente com pesquisas mais recentes. Pesquisa Foi co-autoria de Biddle explicando que “uma vez que as células encontram seu ‘lugar feliz’ no solo, elas têm muita força para crescer”..

entrada únicaBiddle disse, é isso Pesquisadores descrevem atividade bacteriana Mas Não foram fornecidos nomes ou identificação dos micróbios envolvidos. “Seria ótimo saber quem está lá”, disse ela. Assim, podemos estimar melhor o quão rápido eles são”, disse ele, acrescentando que também seria bom “criar algumas dessas linhagens de subsuperfície para testar suas faixas térmicas e como elas podem se adaptar a esse ambiente”. ”

Curiosamente, esses micróbios submarinos estão se aproximando dos limites térmicos da vida como a conhecemos, mas alguns cientistas acreditam que os micróbios podem viver Mesmo nos ambientes mais quentes. Parece que precisamos cavar mais fundo da próxima vez, ainda mais extremo Os micróbios ainda podem esperar para serem encontrados.

mais: Micróbios antigos ganham vida após 100 milhões de anos sob o fundo do mar.

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