science >> Wetenschap >  >> Natuur

De strijd om het leven in de Dode Zee-sedimenten:necrofagie als overlevingsmechanisme

Luchtfoto van de westelijke oever van de Dode Zee. Parallelle paleokusten tonen de intense waterpeildaling (momenteel ongeveer 1 m per jaar). Zout (haliet) dat actief uit de waterkolom neerslaat, geeft deze lichtblauwe kleur aan het meer. Credit:fotografie met dank aan het International Continental Scientific Drilling Program.

De Dode Zee is niet helemaal dood. Het meest zoute meer op aarde (meer dan 10 keer zouter dan zeewater) is een barre omgeving waar alleen zoutminnende microben uit het Archaea-domein, bekend als extreme halofielen, kunnen overleven. Geologen zijn geïnteresseerd in de evolutie van dit meer en hebben de ondergrond onderzocht om de biologische en geologische geschiedenis te reconstrueren. De zoute sedimenten van de Dode Zee zitten nog vol mysteries, in het bijzonder met betrekking tot de levensvormen die daar worden gehuisvest, gewoonlijk de diepe ondergrondse biosfeer genoemd.

Er is een enorme microbiële biomassa onder het aardoppervlak, die overleeft zonder zuurstof, licht, of bezorging van vers voedsel. Deze ondergrondse biosfeer is het onderwerp geweest van talrijke wetenschappelijke studies. Het belang ervan in wereldwijde biogeochemische cycli wordt grotendeels erkend, en er worden voortdurend inspanningen geleverd om de grenzen van de ontwikkeling van het leven in deze extreme omgevingen in te schatten, omdat ze een enorm potentieel bieden voor medisch en biotechnologisch onderzoek. Gezien het uitzonderlijke zoutgehalte, de ondergrond van de Dode Zee is een omgeving waar het leven tot het uiterste wordt gedreven en, als zodanig, vormt een eerste keuze om te onderzoeken hoe levensvormen zich kunnen aanpassen en gedijen.

De nieuwe studie voor Geologie door Camille Thomas en collega's beschrijft een nieuwe strategie die door sommige micro-organismen wordt gebruikt om te overleven in de hypersaline, koolstof-, en waterarme omgeving van de Dode Zee-ondergrond.

Door te kijken naar moleculaire fossielen bewaard in diepe sedimenten, het team van Zwitserse en Franse wetenschappers vond unieke moleculaire verbindingen, bekend als opslaglipiden, in de meest zoute sedimentaire lagen van het meer. De chemische structuur van deze lipideverbindingen geeft aan dat overblijfselen van extreem halofiele archaea werden gerecycled door andere microbiële populaties, waarschijnlijk uit het bacteriedomein, waarvan eerder werd gedacht dat het niet was aangepast aan zo'n harde omgeving. Door dit necrofagische gedrag konden ze koolstofvoorraden opbouwen in deze voedselarme omgeving. Het leverde ook water om het extreme zoutgehalte van de Dode Zee-ondergrond te verminderen.

Dit alles vormt een ongekende overlevingsstrategie in de diepe biosfeer. Deze bevindingen vergroten het begrip van aanpassingen die micro-organismen vertonen om in extreme omgevingen te leven, een onderzoeksdomein dat wetenschappers pas beginnen te begrijpen.