science >> Wetenschap >  >> Biologie

Dit wetenschappelijke experiment duurt 500 jaar

Glazen flesjes met bacteriën voor het 500 jaar durende experiment worden getoond. De sporen worden gedroogd op siliconenkorrels voordat ze worden verzegeld. Ulrich et al., PLOS een, 2018

Sommige soorten bacteriën staan ​​bekend om hun vermogen om extreme omstandigheden te overleven, van hoge temperaturen tot chemische aanvallen tot uitdroging. Maar hoe lang zijn ze echt levensvatbaar? In 2014, een team van wetenschappers droogde een verzameling bacteriën, verzegelde die specimens in kleine glazen flesjes en in 500 jaar, een of andere onderzoeker zal de eer hebben om de langlevende studie af te sluiten.

Het vijf eeuwen durende experiment is bedacht door onderzoekers van de Schotse Universiteit van Edinburgh, die samenwerkten met Duitse en Amerikaanse wetenschappers in de hoop het begrip van de mensheid over de levensduur van bacteriën te vergroten. Een grote vangst? Geen van hen (of hun achterkleinkinderen) zal in de buurt zijn om de resultaten te zien.

In een e-mailinterview, Charles Cockel, een van de wetenschappers betrokken bij het experiment, zei dat de motivatie voor het experiment eenvoudig was. "De meeste wetenschappelijke experimenten werken met subsidies of de levensduur van mensen, maar de natuur werkt over lange tijdsperioden. We wilden een experiment creëren dat meer was afgestemd op de tijdsduur van interesse voor het bestuderen van microben."

Voor het experiment, teamleden vulden 800 flesjes met een van de twee soorten bacteriën: Chroococcidiopsis of Bacillus subtilis . De eerste is een echte overlever, een zeer primitieve bacterie die vaak wordt aangetroffen in extreem onherbergzame omgevingen, van warmwaterbronnen tot woestijnen. De laatste is een van de meest bestudeerde bacterie in de hele wetenschap, een die kan terugkeren naar een slapende toestand (in sporenvorm) wanneer onderworpen aan milieu-uitdagingen. De glazen flesjes die de wetenschappers vulden, waren volledig afgesloten van lucht en de helft was gehuld in lood om de effecten van straling of andere mogelijke interferenties die DNA-schade zouden kunnen veroorzaken, te dwarsbomen.

Om de twee jaar (een kwart eeuw), wetenschappers zullen de bacteriën controleren om te zien of ze nog steeds levensvatbaar zijn. Vervolgens, het controleschema verschuift naar eens in de 25 jaar totdat de 500-jarige test voorbij is.

De eigenlijke tests zijn eenvoudig, eenvoudigweg een basisrehydratatieproces vereisen en de bacteriekolonies tellen. Maar wat is de beste manier om het experiment 400 jaar in de toekomst aan mensen te beschrijven? Instructies werden op papier gedrukt en ook opgeslagen op een flashstation, met het uitdrukkelijke verzoek aan onderzoekers om de woordenstroom en technologieën bij te werken wanneer ze hun 25-jarige controles uitvoeren.

In 2016 zijn de eerste analyses uitgevoerd, met resultaten gepubliceerd in december 2018 in PLOS. De kern? Na twee jaar isolatie, bacteriesporen vertoonden nauwelijks een afname in levensvatbaarheid. Sommige van de ongelukkige overlevende sporen werden vervolgens met opzet blootgesteld aan zwaardere omstandigheden, zoals hoge zoutniveaus of een ruimtelijk vacuüm - en natuurlijk, deze monsters vertoonden een verhoogd verlies aan levensvatbaarheid.

Dus wat is het beste scenario van zo'n langetermijnproject? "Er is geen ideale uitkomst als zodanig, ", zegt Cockell. "We willen leren hoe snel microben sterven en welke wiskundige functie hun dood beschrijft over een tijdschaal van een eeuw."

Sommige bacteriën zijn zo duurzaam dat ze tientallen miljoenen jaren levensvatbaar kunnen blijven. op voorwaarde dat ze in een of andere vorm worden bewaard. Bijvoorbeeld, in 1995, wetenschappers hebben bacteriën doen herleven die waren ondergedompeld in 25 miljoen jaar oud boomsap, en ook van de karkassen van wezens zoals kevers die 135 miljoen jaar geleden in barnsteen gevangen zaten. In 2000, wetenschappers verklaarden dat bacteriën in zoutafzettingen in New Mexico nog steeds levensvatbaar waren - na 250 miljoen jaar.

NU DAT IS INTERESSANT

Veel andere wetenschappers hebben het lange perspectief genomen met hun werk. Sinds 1841, onderzoekers van het Vesuvius Observatorium hebben gedetailleerde gegevens vastgelegd van dit sluimerende monster, dat is de enige Europese vulkaan die in de afgelopen eeuw is uitgebarsten. De kern van deze wetenschap is de angstige hoop een enorme uitbarsting te voorspellen zoals die welke Pompeii in 79 na Christus heeft weggevaagd.