Pęta woda Yellowstone może zachować tajemnice pierwszego oddechu Ziemi

Nowe badania w ośmiornicach i sprężynach Conch, Yellowstone, daje ważne wskazówki na temat dostosowania życia drobnoustrojów do zmiennych warunków tlenu i mogą być przydatne w dążeniu do życia poza Ziemię.

Ostatnie badanie przeprowadzone przez naukowców z State University of Montana sugeruje, że życie drobnoustrojów w Dolna basen żeli Yellowstone Może dostarczyć ważnych informacji o tym, jak życie dostosowało się do tlenu. Dochodzenie w magazynie Komunikacja naturyzbadał drobnoustroje żyjące w źródłach ośmiornicy i konch, dwa środowiska geotermalne o zupełnie innym poziomie tlenu i siarczku.

Te społeczności drobnoustrojów, które przypominają starożytne bakterie i archaea, rozwijają się Galaretowe struktury „serpentyny” Wewnątrz przegrzane łańcuchy wody w około 88 ° C Naukowcy uważają, że organizmy te mogą zaoferować spojrzenie na to, jak prymitywne życie płynęło w zmieniającej się atmosferze Ziemi, szczególnie przed i podczas wielkiego zdarzenia utleniania (GOE), około 2,5 miliarda lat temu.

Sprężyna ośmiornicy zawiera około 20 rozpuszczonego mikromolarnego tlenu, znacznie wyższą niż mniej niż 1 mikolodowe znalezione w sprężynie powołu. Z drugiej strony Spring Conch ma ponad 120 toksycznych rozpuszczonego mikromolarnego siarczku, podczas gdy sprężyna ośmiornicy ma mniej niż 2-3 mikromolarną. Te warunki Stwórz naturalne laboratorium Aby zbadać ewolucję drobnoustrojów w zmiennych środowiskach tlenu, wyjaśnia.

Prowadzony przez geomikrobiologa Billa Inskeep, zespół badawczy przeanalizował drobnoustrojowy DNA i aktywność enzymatyczną, aby zrozumieć, w jaki sposób organizmy te oddziałują z tlenem.

Ich odkrycia wykazały, że drobnoustroje w ośmiornicy miały większa różnorodność i aktywnie wyrażane geny do oddychania tlenu. W przeciwieństwie do tego, chociaż różnorodność drobnoustrojów była mniejsza w wiosnie koncha, dowody sugerują, że niektóre drobnoustroje utrzymywały utajone możliwości przetwarzania tlenu, prawdopodobnie ewoluowały w celu przeżycia w ekstremalnych warunkach.

Podstawowym odkryciem było Obecność tlenów o wysokim powinowactwie – Enzymy, które nawet działają na poziomach nanomolarnych tlenu. Enzymy te były bardziej aktywnie wyrażane w środowisku wiosennego siarczku o wysokim konce, co sugeruje, że prymitywne formy życia mogły wykorzystywać podobne mechanizmy do eksploracji minimalnego tlenu na długo przed Goe.

Inskeep podkreślił znaczenie naturalnych warunków Yellowstone dla badań tych adaptacji, zauważając, że reprodukcja takich środowisk w laboratorium byłaby prawie niemożliwa. „Pozwala nam to obserwacja tych organizmów w ich naturalnym środowisku Zrozum dokładne warunki geochemiczne To pozwalają na twoje przetrwanie – wyjaśnił.

Wnioski badania kwestionują poprzednie założenia dotyczące minimalnego poziomu tlenu potrzebnego do oddychania tlenowego, co sugeruje, że prymitywne życie aerobowe na Ziemi mogło przetrwać z szczątkowymi ilościami tlenu.

Implikacje rozciągać się poza ZiemięPonieważ podobne strategie drobnoustrojów mogą przetrwać życie w ekstremalnych środowiskach w innych częściach wszechświata.