프린스턴 연구원들은 지하 3km (2 마일) 이상에 사는 박테리아 군집을 발견했습니다. 과학자들은 이러한 극한 조건에서 삶을 찾아서 어떤 종류의 습관이 삶을 지원할 수 있는지에 대한 이해를 넓히고 있습니다.
프린스턴이 이끄는 연구 그룹은 지하에서 거의 2 마일 떨어진 박테리아의 고립 된 공동체를 발견했습니다.이 박테리아는 햇빛이 아닌 방사성 암석의 붕괴에서 모든 에너지를 끌어냅니다. 팀원에 따르면이 결과는 다른 세계에서도 생명이 비슷하게 극단적 인 조건에 존재할 수 있다고한다.
남아프리카 금광 근처에서 발견되는 영양이 풍부한 지하수에서 번성하는 자생 박테리아 공동체는 지구 표면에서 수백만 년 동안 격리되어 왔습니다. 그것은 영양을 위해 지 질적으로 생성 된 수소 및 황 화합물에 전적으로 의존하는 것으로 알려진 미생물의 첫 번째 그룹을 나타냅니다. 박테리아가 살고있는 극한의 조건은 초기 지구의 환경과 유사하여 잠재적으로 지구가 산소 대기를 갖기 오래 전에 살았던 유기체의 본질에 대한 통찰력을 제공합니다.
9 개의 협력 기관에서 온 과학자들은이 특이한 미생물을 찾기 위해 세계 표면 아래 2.8km를 파고 들어 과학자들이 태양계의 다른 곳에서도 비슷한 환경에서 생명이 존재할 수 있다는 추측을 이끌어 내야했습니다.
프린스턴 대학 지구과학 교수이자 연구팀 장인 툴리스 온스 토트 (Tullis Onstott)는“내 주스가 실제로 흐르는 것은 화성 표면 아래에서 생명의 가능성이다. “이러한 박테리아는 지구 표면에서 수백만 년 동안 잘려나 갔지만 대부분의 유기체는 생명을 잃을 수없는 환경에서 번성했습니다. 이 박테리아 공동체가 표면에서 무슨 일이 있었 든 상관없이 스스로를 유지할 수 있을까요? 만약 그렇다면, 표면이 오랫동안 생명이 없어진 행성에서도 유기체가 생존 할 가능성을 높입니다.”
Onstott 팀은 Science 저널 10 월 20 일자에 결과를 발표했습니다. 이 연구 그룹에는 프린스턴의 박사 과정 학생과 카네기 연구소의 박사후 연구원으로 많은 분석을 수행 한 최초의 저자 리흥 린 (Li-Hung Lin)이 포함됩니다.
"이러한 박테리아는 가장 순수한 의미에서 독특합니다."라고 National Taiwan University의 Lin은 말했습니다. “우리는 그들이 살고있는 물을 분석 한 결과 박테리아가 오래되어 지표수로 희석되지 않았기 때문에 박테리아가 얼마나 고립되어 있는지 알고 있습니다. 또한, 우리는 환경의 탄화수소가 평소와 같이 살아있는 유기체로부터 나오지 않았으며, 호흡에 필요한 수소의 원천은 우라늄, 토륨 및 칼륨의 방사성 붕괴에 의한 물의 분해에서 나온다는 것을 발견했습니다.”
연구팀이 박테리아를 찾아 내기 위해 샘플링 한 지하수는 여러 다른 출처에서 나왔기 때문에 박테리아가 얼마나 오랫동안 분리되었는지를 결정하는 것은 여전히 어려운 일입니다. 이 팀은 3 천에서 2 천 5 백만 년 사이의 기간을 추정하여 생물이 한 번 생각보다 훨씬 적응할 수 있음을 암시합니다.
인디애나 대학교 블루밍턴이이 프로젝트에 기여한 생화학자인 리사 프랫 (Lisa Pratt)은“우리는 지구상의 생명체의 기원, 진화 및 한계에 대해 놀랍게도 거의 알지 못한다”고 말했다. “과학자들은 바다의 가장 깊은 곳에서 살고있는 다양한 유기체를 연구하기 시작했으며, 지구의 암석 지각은 지표면 아래 0.5 킬로미터 이상 깊이에서 거의 탐험되지 않았습니다. 우리가이 논문에서 설명하는 유기체는 우리가 표면에서 알고있는 것과는 완전히 다른 세상에 살고 있습니다.”
Onstott에 따르면, 그 지하 세계는 인간이 숨을 쉴 수 없을 정도로 황과 유독 가스의 악취가있는 뜨겁고 가압 된 바닷물이있는 가벼운 수영장입니다. 그러나 새로 발견 된 박테리아는 해저 수열 통풍구 근처에 존재하는 미생물의 Firmicutes 부서와 먼 관계가 있으며 그곳에서 번성합니다.
Onstott 박사는“방사선은이 박테리아가 고 에너지 식품 공급원으로 사용할 수있는 많은 황 화합물을 생산할 수있게한다. "그들에게는 감자 칩을 먹는 것과 같습니다."
그러나 연구팀이 도착하면서 인간 생존에 필수적이지만 미생물에 치명적인 것으로 밝혀진 지표 물질을 지하 세계로 가져 왔습니다.
Onstott는“이 동물들은 산소에 노출되는 데 실제로 문제가있는 것 같습니다. “샘플을 채운 후에는 계속 살아있는 것처럼 보이지 않습니다. 그러나이 환경은 초기 지구와 매우 흡사하기 때문에 우리가 산소 대기권을 갖기 전에 어떤 종류의 생물이 존재할 수 있었는지를 알려줍니다.”
Onstott은 수억 년 전에 지구상에서 최초의 박테리아 중 일부는 비슷한 조건에서 번성했을 수 있으며 새로 발견 된 미생물은 지구의 생명 기원에 대한 연구에 빛을 비출 수 있다고 말했다.
"이러한 박테리아는 아마도 박테리아의 생명 영역에 대한 나무의 기저에 가깝다"고 말했다. “그들은 계보 적으로 아주 고대일지도 모른다. 이를 확인하기 위해 Firmicutes와 같은 다른 유기체와 심해 통풍구나 온천의 다른 열을 좋아하는 생물과 비교해야합니다.”
이 연구팀은 새로 발견 된 생태계에 대한 추가 연구를 수행하기 위해 남아프리카 Witwatersrand 지역의 표면 아래 3.8km에 작은 실험실을 건설하고 있으며, 미래 우주 탐사선이 생명을 구하기 위해 보내질 때이 연구 결과가 사용될 수 있기를 희망한다고 Onstott는 말했다. 다른 행성에서.
"나에게 큰 문제는,이 생물들은 어떻게 스스로를 유지 하는가입니다." 온스 토트가 말했다. “이 한 종류의 박테리아가 스스로 생존하기 위해 필요한 모든 특성을 갖도록 진화 되었습니까? 아니면 다른 종류의 박테리아와 함께 일하고 있습니까? 그들이 우리에게 더 많은 놀라움을 줄 것이라고 확신하며, 언젠가 다른 곳에서 미생물을 찾는 방법과 장소를 보여줄 수있을 것입니다.”
이 작업의 다른 저자로는 독일 포츠담 소재 GeoForschungsZentrum의 Johanna Lipmann-Pipke; 인디애나 대학교의 Erik Boice; 토론토 대학의 Barbara Sherwood Lollar; Eoin L. Brodie, Terry C. Hazen, Gary L. Andersen 및 Todd Z. DeSantis of Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California; 라스 베이거스 사막 연구소의 Duane P. Moser; 남아프리카 공화국 요하네스 버그 앵글로 골드 Mponeng Mine의 Dave Kershaw.
Pratt와 Onstott는 NASA가 후원하는 연구 센터 인 Indiana-Princeton-Tennessee Astrobiology Institute (IPTAI)의 일환으로 수년간 협력 해 왔으며, NASA가 후원하는 연구 센터는 지하 표면의 탐사를 계획하는 동안 지구의 암석과 깊은 지하수에서의 생명 감지를위한 기기 및 프로브 설계에 중점을두고 있습니다. 화성. NASA에 대한 IPTAI의 권고는 과학 보고서에서 논의 된 결과에 근거 할 것이다.
이 연구는 또한 국립 과학 재단, 미국 에너지 부, 대만 국립 과학위원회, 캐나다 자연 과학 및 공학 연구위원회, 도이치 포 s 스게 인 샤프 샤프 (DFG, 독일 연구 재단) 및 킬람 펠로우쉽 프로그램의 보조금으로 지원되었습니다. .
원본 출처 : Princeton University News Release
