プリンストンの研究者たちは、地下3 km（2マイル）以上に生息する細菌のコロニーを発見しました。科学者たちは、これらの極端な条件での生活を見つけることによって、どのような習慣が生活をサポートできるかについての理解を深めています。
プリンストン主導の研究グループが、地下2マイル近くにある孤立した細菌群集を発見しました。この細菌群集は、太陽光からではなく放射性岩石の崩壊からエネルギーをすべて引き出しています。チームのメンバーによると、この発見は、生命が他の世界でも同様に極端な条件で存在する可能性があることを示唆しています。
南アフリカの金鉱山の近くにある栄養豊富な地下水で繁栄する自立した細菌群集は、数百万年にわたって地球の表面から隔離されてきました。それは栄養のために地質学的に生産された水素と硫黄化合物だけに依存することが知られている微生物の最初のグループを表します。バクテリアが生きる極端な条件は、初期の地球の条件に似ており、私たちの惑星が酸素雰囲気になる前に生きていた生物の性質への洞察を潜在的に提供します。
9つの協力機関の出身である科学者は、これらの珍しい微生物を見つけるために世界の地下2.8キロを掘り下げる必要があり、科学者たちは、太陽系の他の場所にも同様の状況で生命が存在する可能性があるという推測につながりました。
「私のジュースが本当に流れるのは、火星の表面下の生命の可能性です」と、プリンストン大学の地球科学教授で研究チームのリーダーであるタリスオンストット氏は述べています。 「これらの細菌は何百万年もの間地球の表面から切り離されてきましたが、ほとんどの生物が生命に対して不親切であると考えるであろう条件で繁栄しました。表面で何が起こっても、これらの細菌群集は自分自身を維持できますか？もしそうなら、それは表面が長い間生命を失ってしまった惑星でさえ、生物が生き残ることができる可能性を高めます。
オンストットのチームはその結果をジャーナルScienceの10月20日号で発表しました。研究グループには、プリンストンで博士課程の学生として、その後カーネギー研究所でポスドク研究者として分析の多くを実行した最初の著者Li-Hung Linが含まれています。
「これらのバクテリアは、最も純粋な意味で、本当にユニークです」と現在国立台湾大学に在籍するリンは述べた。 「私たちは、細菌がどのように隔離されているかを知っています。なぜなら、細菌が住んでいる水を分析したところ、非常に古く、地表水で希釈されていないことがわかったからです。さらに、環境内の炭化水素は通常のように生物からのものではなく、呼吸に必要な水素の供給源は、ウラン、トリウム、カリウムの放射性崩壊による水の分解によるものであることがわかりました。」
バクテリアを見つけるためにチームがサンプリングした地下水はいくつかの異なる供給源から来ているため、バクテリアが分離されている期間を具体的に特定することは依然として困難です。チームは、時間枠が300万から2,500万年の間であると推定し、生物はかつて考えられていたよりもさらに適応可能であることを意味します。
「私たちは地球上の生命の起源、進化、限界について驚くほどほとんど知りません」とインディアナ大学ブルーミントンのプロジェクトへの貢献を率いた生物地球化学者リサプラットは言いました。 「科学者たちは、海の最深部に生息する多様な生物を研究し始めたばかりであり、地球上の岩のような地殻は、表面から0.5 km以上の深さで事実上探査されていません。この論文で説明する生物は、私たちが表面で知っている生物とはまったく異なる世界に住んでいます。」
オンストット氏によると、その地下の世界は、人間が呼吸できないと感じる硫黄や有害ガスの悪臭を放つ、加圧された高温の塩水の軽いプールです。しかし、海底熱水噴出孔の近くに存在する微生物のファーミキューテス部門に遠く関連している新しく発見されたバクテリアはそこで繁栄します。
「放射線により、これらの細菌が食品の高エネルギー源として使用できる硫黄化合物の生産が可能になります」とオンストット氏は語った。 「彼らにとって、それはポテトチップスを食べるようなものです。」
しかし、研究チームの登場により、地下の世界に1つの物質が持ち込まれました。この物質は、人間の生存には不可欠ですが、微生物にとって致命的であることが判明しました—地表からの空気。
「これらの生き物は酸素にさらされることで本当の問題を抱えているようです」とオンストットは言いました。 「私たちはそれらをサンプリングした後、それらを生き続けるようには思えません。しかし、この環境は初期の地球に非常に似ているため、酸素雰囲気になる前にどのような生物が存在していたかを知ることができます。」
オンストット氏によると、数億年前、地球上で最初の細菌のいくつかが同様の条件で繁栄した可能性があり、新しく発見された微生物が地球上の生命の起源の研究に光を当てることができたという。
「これらの細菌はおそらく生命の細菌領域の樹木の根元に近い」と彼は言った。 「彼らは系図的にかなり古いかもしれません。調べるために、それらをファーミキューテスや、深海の通気口や温泉からの熱を愛する他の生物などの他の生物と比較する必要があります。」
調査チームは、南アフリカのウィットウォータースランド地域の水面下3.8キロに小さな実験室を建設して、新たに発見された生態系のさらなる研究を実施している、とOnstott氏は語った。他の惑星で。
「私にとって大きな問題は、これらの生き物はどのようにして自分自身を維持するのですか？」オンストットは言った。 「この1種類の細菌は、それ自体で生き残るために必要なすべての特性を持つように進化しましたか、それとも他の種類の細菌と一緒に働いていますか？彼らは私たちのためにもっと驚きを持っていると確信しています、そして彼らはいつか他の場所で微生物を探す方法と場所を私たちに示すかもしれません。」
この作品の他の著者には、GeoForschungsZentrum、ポツダム、ドイツのJohanna Lipmann-Pipkeが含まれます。インディアナ大学のエリック・ボイス;トロント大学のバーバラシャーウッドロラー。 Eoin L. Brodie、Terry C. Hazen、Gary L. Andersen、Todd Z. DeSantis of Lawrence Berkeley National Laboratory、カリフォルニア州バークレー。ラスベガス砂漠研究所のDuane P. Moser。南アフリカのヨハネスブルグにあるアングロゴールドのMponeng鉱山のDave Kershaw。
プラットとオンストットは、NASAが資金を提供する研究センターであるインディアナ-プリンストン-テネシーアストロバイオロジーインスティテュート（IPTAI）の一部として長年にわたって協力してきました。火星。 NASAに対するIPTAIの推奨事項は、サイエンスレポートで議論された調査結果に基づいています。
この研究はまた、国立科学財団、米国エネルギー省、台湾国立科学評議会、カナダ自然科学および工学研究評議会、ドイツフォルシュングスマインシャフト（DFG、ドイツ研究財団）、およびキラムフェローシッププログラムからの助成金によっても支援されました。 。
元のソース：プリンストン大学のニュースリリース
