mikrobi | Svět2000

Extrémní mikrobi ve slané arktické vodě by mohli pomoci při hledání života na Marsu

28. 6. 2022 Tomáš Pokorný 3 min read 356 Zobrazení Mars, mikrobi, osídlení

Po stěnách kráteru Newton na Marsu jsou stékající rokle.

Toto drsné prostředí je jedním z nejbližších analogů Země k Marsu

Nově objevení mikrobi žijící hluboko pod permafrostem u jednoho z nejchladnějších a nejslanějších vodních pramenů na Zemi by mohli poskytnout plán pro život na Marsu. Na prameni Lost Hammer Spring, který leží nad polárním kruhem v kanadském Nunavutu, probublává slaná voda přes 600 metrů permafrostu. Voda má slanost asi 24 % a sůl působí jako nemrznoucí směs, která umožňuje vodě zůstat kapalná i při teplotách pod nulou. Ale je to nedostatek volného kyslíku, méně než 1 část na milion, co dělá tamní podmínky skutečně cizími. Napsal server Space.

Studené, slané a bezkyslíkové prostředí skutečně dělá z Lost Hammer Spring jedním z nejbližších analogů Země k Marsu, na kterém jsou rozsáhlá ložiska soli zanechaná starověkou vodou. Někteří výzkumníci tvrdili, že změny pozorované v roklích a tmavých proužcích na svazích stěn kráterů mohly pocházet ze slané vody vyvěrající z podzemí, podobně jako pramen v Lost Hammer, ačkoli mnozí vědci upřednostňují suché laviny jako možná pravděpodobnější vysvětlení.

Nyní tým vědců našel mikrobiální život v extrémních podmínkách Lost Hammer Spring a sekvenoval genomy asi 110 tam žijících organismů, což odhalilo vodítka o tom, jak by život mohl potenciálně přežít v drsném prostředí Marsu.

Lost Hammer Spring, 900 kilometrů jižně od severního pólu.

Přestože byli mikrobi na Zemi v podmínkách podobných Marsu objeveni již dříve, jde o jednu z prvních studií, která zjistila, že tyto „extremofily“ jsou aktivní v tak nehostinném prostředí.

„Trvalo několik let práce se sedimentem, než jsme byli schopni úspěšně detekovat aktivní mikrobiální komunity,“ uvedla Elisse Magnusonová, doktorandka na McGill University v Montrealu a hlavní autorka nové studie popisující zjištění.

Aby přežili drsné podmínky Lost Hammer Spring, jsou mikrobi anaerobní, což znamená, že nedýchají kyslík. Místo toho, aby poháněli svůj metabolismus, spotřebovávají metan a další anorganické sloučeniny, jako je oxid uhličitý, oxid uhelnatý, síran a sulfid, které se všechny nacházejí na Marsu.

Zejména přítomnost metanu na Marsu je nevyřešenou záhadou. Vědci je dělí na to, zda je jeho původ geologický nebo biologický. Sediment v permafrostu v Lost Hammer Spring neustále emituje plyny obsahující metan a mohl by poskytnout další vodítko, pokud jde o původ zjištěných metanových oblaků na Marsu.

„Mikrobi, které jsme našli a popsali v Lost Hammer Spring, jsou překvapující, protože na rozdíl od jiných organismů jejich život nezávisí na organickém materiálu nebo kyslíku,“ uvedl v prohlášení Lyle Whyteí, který vedl výzkumný tým a je vedoucím kanadského výzkumu v polární mikrobiologii na McGillské Universitě. „Dokážou také fixovat [tj. přeměnit na organické molekuly] oxid uhličitý a dusíkové plyny z atmosféry, díky čemuž jsou vysoce přizpůsobené k přežití a prosperitě ve velmi extrémních prostředích na Zemi i mimo ni.“

Výsledky poskytují genetický plán toho, jak by mohl mikrobiální život přežít, dnes nebo v minulosti, na Marsu. Zjištění jsou tak přesvědčivá, že vědci pracující na opožděném roveru Rosalind Franklin ExoMars Evropské vesmírné agentury testují jeho schopnosti detekce života na vzorcích mikrobů nalezených v Lost Hammer Spring.

Zdroj: Space

Mikrobi v hlubinách oceánu mohou vyrábět kyslík bez slunce.

7. 3. 2022 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 3 min read 351 Zobrazení kyslík, mikrobi, oceán, slunce

TOP 10 Zajímavosti

Tento objev může být obrovský!

Pro většinu života na Zemi je kyslík nezbytný a k výrobě tohoto kyslíku je obvykle zapotřebí sluneční světlo. Ale ve vzrušujícím zvratu vědci přistihli běžného mikroba žijícího v oceánu, který porušuje všechna pravidla. Výzkum byl publikován v Science.

Vědci zjistili, že mikrob tzv. Nitrosopumilus maritimus a několik jeho příbuzných, nazývaných čpavek oxidující archaea (AOA), jsou schopni přežít v temném prostředí s ochuzeným kyslíkem tím, že sami produkují kyslík. Dělají to pomocí biologického procesu, který nebyl dosud viděn.

Zatímco již dříve bylo zjištěno, že tito mikrobi mohou žít v prostředích, kde je nedostatek kyslíku, nebylo jasné, k čemu tam jsou. Jak zůstanou naživu tak dlouho, ani jak to dělají? To byla inspirace pro tento výzkum.

„Tito mikrobi jsou opravdu hojně v oceánech, kde hrají důležitou roli v cyklu dusíku.“ říká mikrobioložka Beate Kraftová z University of Southern Denmark.

Psali jsme: Mapy Google mají díru v oceánu a Reddit neví, co to bylo

„K tomu potřebují kyslík, takže je dlouhodobou hádankou, proč jsou také velmi hojně ve vodách, kde kyslík není. Mysleli jsme si, že se tam jen tak poflakují a nemají žádnou funkci.“ ?“

Naberte kbelík mořské vody z oceánu a každá pátá buňka bude jedním z těchto organismů, tak jsou v oceánu běžné.

Zde vědci odstranili mikroby z jejich přirozeného prostředí a přenesli je do laboratoře.

Tým se chtěl blíže podívat na to, co se stane, až bude veškerý dostupný kyslík pryč a nebude žádné sluneční světlo, které by produkovalo nový kyslík. Stejný scénář nastane, když se N. maritimus přesune z vod bohatých na kyslík do vod o kyslík ochuzených.

To, co našli, bylo něco neočekávaného! Mikroorganismy produkovaly svůj vlastní kyslík, aby vytvořily dusitany s plynným dusíkem (dinitrogen) jako vedlejším produktem.

„Viděli jsme, jak spotřebovali veškerý kyslík ve vodě, a pak k našemu překvapení během několika minut hladina kyslíku začala znovu stoupat,“ říká geobiolog Don Canfield z University of Southern Denmark. „To bylo velmi vzrušující.“

V tuto chvíli si vědci nejsou jisti, jak mikrobi tento trik zvládají a množství vyprodukovaného kyslíku se zdá být relativně malé, tak akorát pro jejich vlastní přežití, ale vypadá to, že se liší – procesy bez slunečního záření, o kterých již víme.

Nová cesta ukazuje, že produkce kyslíku z N. maritimus je spojena s produkcí plynného dusíku. Mikrobi nějakým způsobem přeměňují čpavek (NH ₃) na dusitan (NO _2 ^– ) – proces, který využívají k metabolismu energie v prostředí ochuzeném o kyslík.

To vyžaduje, aby si vyrobili vlastní kyslík, jehož stopy tým detekoval spolu s vedlejším produktem plynného dusíku (N ₂).

Tento proces odstraňuje biologicky dostupný dusík z prostředí, a to je nová vráska v cyklu dusíku, který je základem všech ekosystémů. Toto zjištění by mohlo mít „dalekosáhlé“ důsledky, a to vyžaduje další zkoumání.

„Pokud je tento životní styl rozšířený v oceánech, určitě nás to nutí přehodnotit naše současné chápání mořského cyklu dusíku,“ říká Kraft .

„Mým dalším krokem je prozkoumat fenomén, který jsme viděli v našich laboratorních kulturách ve vodách ochuzených o kyslík v různých oceánských skvrnách po celém světě.“

Zdroj: Science