In verborgen zakken over de hele wereld, kleine wezens consumeren gifstoffen en wachten op hun dag om weer over de aarde te heersen.

Tijd om diep adem te halen.

In …

Uit.

Was dat niet ontspannend?

Maar voor sommige levende wezens op aarde, de lucht die we inademen is ongelooflijk gevaarlijk.

Zo gevaarlijk, in feite, dat het de eerste massa-extinctie op aarde veroorzaakte. De Great Oxygenation Event heeft ongeveer 2,4 miljard jaar geleden het leven bijna volledig van de aarde weggevaagd.

Vandaag, sommige anaërobe (zuurstofvrije) levensvormen leven nog steeds voort. Ze klampen zich vast aan luchtloze zakken over de hele wereld, giftige metalen consumeren in plaats van zuurstof.

Maar waar kunnen we deze giftige, verborgen zakken van het leven?

Aqua in de Atacama

De Atacama-woestijn in Chili is de droogste en oudste woestijn op aarde.

tot 2015 de woestijn had 500 jaar lang geen regen gehad.

Het is zo onherbergzaam, onderzoekers gebruiken het om te bestuderen hoe het leven op Mars eruit zou kunnen zien. Het is ook waar een Amerikaans onderzoeksteam op zoek ging naar de geheimen van de vroege levensvormen van de aarde.

Dr. Brendan Burns is een microbioloog aan de Universiteit van New South Wales die heeft geholpen bij het bestuderen van deze mysterieuze levensvormen.

"[Teamleider] Pieter Visscher kreeg me aan boord om de moleculaire gegevens te analyseren die zouden helpen het verhaal samen te stellen, ' zegt Brendan.

Een giftige zoutvlakte

De Salar de Atacama - de Atacama-zoutvlakte - is een uitgestrekte witte vlakte die goud polijst naar de woestijn, stijgt vervolgens naar het Andesgebergte.

Op deze zoutvlakte is een ondiep meer, beschut door duinen, genaamd Laguna La Brava.

Het water is hier ongelooflijk zout en alkalisch, zoals een verdunde vorm van afvoerreiniger. Het vulkanische gesteente onder het meer heeft bijtende sulfiden en dodelijk arseen in het water gesijpeld.

In de luchtloze grond van het meer, paarse bacteriën gebruiken zonlicht om deze gifstoffen te fotosynthetiseren voor energie, de manier waarop andere planten koolstofdioxide gebruiken.

"Je hebt een elektronendonor nodig voor de fotosynthese. Chemicaliën zoals zwavel, ijzer of, in dit geval, arseen kan hun elektronen afstaan, ' zegt Brendan.

De barre omstandigheden die nodig zijn om deze bacterie in stand te houden, zijn zeldzaam, maar Australische rotsen wijzen erop dat dit soort toxine-ademend leven ooit de aarde heeft geregeerd.

Water aan de bar

Oude koraalriffen, stromatolieten genaamd, liggen verspreid over de droge bush van Meentheena Station in de Marble Bar.

Deze vreemde rotsen zijn fossielen van 2,7 miljard jaar geleden, toen een meer het station onder water zette.

In de rotsen gecementeerd zijn fossielen van algen die in deze periode leefden. Hun DNA is in de miljarden jaren sinds hun dood geërodeerd. Het enige dat overblijft zijn de chemicaliën die hun lichamen in de rotsen hebben achtergelaten.

Röntgenvisie

Een Frans onderzoeksteam van het Institut de Physique du Globe de Paris bestudeerde deze chemicaliën met behulp van een synchrotron. Dit is een röntgenapparaat ter grootte van een voetbal, dat elektronen van energie voorziet totdat ze lichtflitsen uitzenden.

Deze flitsen toonden arseen in de rots.

Dit was het bewijs dat de oude algen arseen consumeerden, zoals de bacteriën uit Salar de Atacama.

"Wat echt cool is aan deze moderne systemen, is dat we levende organismen hebben. We kunnen DNA isoleren om naar de fotosynthetische paden te kijken. Dat kun je niet doen met de fossielen - het DNA is gedegradeerd, ' zegt Brendan.

Shark Bay + archaea =… Sharkaea?

Brendan en Peter zijn begonnen met het analyseren van het DNA van microben uit WA's Shark Bay. Dit zijn bacterie-achtige wezens, genaamd archaea, zijn verborgen in rotsen en grond. Tot dusver, ze hebben het DNA verzameld van meer dan 100 nieuwe microben die sulfaten gebruiken, stikstof en koolstof.

Het is minder dan een decennium geleden dat deze wezens voor het eerst werden waargenomen. Nu worden ze over de hele planeet ontdekt.

Verborgen in de luchtloze zakken van de wereld, ze liggen te wachten op de dag dat de zuurstof van de aarde verdwijnt en ze weer over de wereld kunnen heersen.

Dit artikel verscheen voor het eerst op Particle, een wetenschappelijke nieuwswebsite gebaseerd op Scitech, Perth, Australië. Lees het originele artikel.