Wetenschappers van Woods Hole Oceanographic Institution onthullen hoe micro-organismen kunnen overleven in rotsen die duizenden meters onder de oceaanbodem in de lagere oceanische korst zijn genesteld. in een studie gepubliceerd op 11 maart in Natuur . De eerste analyse van boodschapper-RNA - genetisch materiaal met instructies voor het maken van verschillende eiwitten - uit dit afgelegen gebied van de aarde, gekoppeld aan metingen van enzymactiviteiten, microscopie, culturen, en biomarkeranalyses leveren bewijs voor een lage biomassa, maar diverse gemeenschap van microben die heterotrofen omvat die hun koolstof verkrijgen van andere levende (of dode) organismen.

"Organismen die ver onder de zeebodem een ​​bestaan ​​opbouwen, leven in een vijandige omgeving, " zegt Dr. Paraskevi (Vivian) Mara, een WHOI-biochemicus en een van de hoofdauteurs van het artikel. Schaarse hulpbronnen vinden hun weg naar de zeebodem via zeewater en ondergrondse vloeistoffen die door breuken in het gesteente circuleren en anorganische en organische verbindingen vervoeren.

Om te zien welke soorten microben in deze uitersten leven en wat ze doen om te overleven, onderzoekers verzamelden gedurende drie maanden gesteentemonsters van de lagere oceanische korst aan boord van de International Ocean Discovery Program Expedition 360. Het onderzoeksschip reisde naar een onderwaterrug genaamd Atlantis Bank die dwars door de Zuidelijke Indische Oceaan loopt. Daar, tektonische activiteit legt de lagere oceanische korst op de zeebodem bloot, "het bieden van gemakkelijke toegang tot een anders grotendeels ontoegankelijk rijk, " schrijven de auteurs.

Onderzoekers kamden de rotsen uit op zoek naar genetisch materiaal en andere organische moleculen, celtellingen uitgevoerd, en gekweekte monsters in het laboratorium om te helpen bij hun zoektocht naar leven. "We hebben een volledig nieuwe cocktail van methoden toegepast om echt te proberen deze kostbare monsters zo intensief mogelijk te verkennen, " zegt dr. Virginia Edgcomb, een microbioloog bij WHOI, de leidende PI van het project, en een co-auteur van het papier. "Alles bij elkaar, de gegevens beginnen een verhaal te schilderen."

Door boodschapper-RNA te isoleren en de expressie van genen te analyseren - de instructies voor verschillende metabolische processen - toonden onderzoekers bewijs dat micro-organismen ver onder de oceaan genen tot expressie brengen voor een diverse reeks. Sommige microben leken het vermogen te hebben om koolstof in hun cellen op te slaan, zodat ze voorraden konden aanleggen voor tijden van schaarste. Anderen hadden aanwijzingen dat ze stikstof en zwavel konden verwerken om energie op te wekken, produceren vitamine E en B12, aminozuren recyclen, en pluk koolstof uit moeilijk afbreekbare verbindingen die polyaromatische koolwaterstoffen worden genoemd. "Ze lijken erg zuinig, ', zegt Edgcomb.

Deze zeldzame kijk op het leven in de verre uithoeken van de aarde breidt onze kijk uit op koolstofcycli onder de zeebodem, zegt Edgcomb. "Als je kijkt naar het volume van de diepe biosfeer, inclusief de lagere oceanische korst, zelfs bij een zeer langzame stofwisseling, het kan gelijk staan ​​aan aanzienlijke hoeveelheden koolstof."