Verborgenes Leben 800 Meter unter der Erde: Wie ist das möglich?
Veröffentlicht von Redbran,
Quelle: Proceedings of the National Academy of Sciences
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Ein wissenschaftlicher Durchbruch ermöglicht es, eine direkte Verbindung zwischen dem genetischen Erbe der Mikroben und ihrer Funktion herzustellen und eröffnet den Weg zu einem besseren Verständnis ihrer Rolle in globalen Prozessen wie dem Kohlenstoffkreislauf. Die Forscher konzentrierten sich auf eine Art von schwefelsäurefressenden Bakterien in einem tiefen Aquifer unter dem Death Valley und enthüllten, dass sie nicht nur das häufigste, sondern auch das aktivste Organismus in dieser extremen Umgebung war.
Wissenschaftler haben eine innovative Methode entwickelt, um die Genetik mit der Aktivität von anaeroben Mikroben zu verknüpfen, was Perspektiven bietet, um mehr über die mikrobiellen Gemeinschaften unter der Erdoberfläche zu erfahren. Dieser Ansatz, der ein dominierendes Bakterium im Aquifer des Death Valley hervorhebt, eröffnet neue Wege, um die mikrobiellen Rollen in globalen Prozessen zu verstehen.
Kredit: Bigelow Laboratory for Ocean Sciences
Das Projekt, finanziert durch das EPSCoR-Programm der NSF und in Zusammenarbeit mit dem Wüstenforschungsinstitut und der Universität von New Hampshire durchgeführt, nutzte eine innovative Kombination aus Einzelzellen-Genomsequenzierung und Durchflusszytometrie.
Diese letztere Technik, adaptiert aus der biomedizinischen Wissenschaft, ermöglichte es, lebende Mikroben aus den Aquiferwasserproben schnell zu isolieren. Indem diese Mikroben mit einer spezifischen Verbindung markiert wurden, die unter dem Laser der Durchflusszytometrie bei chemischen Reaktionen leuchtet, konnten die Wissenschaftler die Zellaktivität direkt messen.
Die Ergebnisse dieser Studie, veröffentlicht im Journal Proceedings of the National Academy of Sciences, illustrieren, wie diese Methode die Aktivität verschiedener Organismen in diesen extremen Umgebungen messen kann. Dies markiert einen signifikanten Fortschritt in unserem Verständnis der Dynamik mikrobieller Gemeinschaften, indem es eine große Vielfalt an Aktivitätsniveaus zwischen den einzelnen Mitgliedern zeigt.
Das Team des Wüstenforschungsinstituts beim Extrahieren von Proben aus dem Bohrloch im Death Valley.
Kredit: Duane Moser, Desert Research Institute
Diese Methode wurde ebenfalls auf die Untersuchung von Mikroben im Meerwasser angewendet, wodurch aufgedeckt wurde, dass ein kleiner Teil der Mikroorganismen für den Verbrauch der Mehrheit des Sauerstoffs im Ozean verantwortlich ist.
Die Forscher planen nun, ihre Methode auf das Studium anderer anaerober Reaktionen und neuer Umgebungen auszuweiten, einschließlich Sedimenten entlang der Küste von Maine. Ein damit verbundenes Projekt, finanziert durch die NASA, wird ebenfalls diese Methode im tiefen Untergrund unter dem Ozean testen, was potenziell den Weg für Anwendungen auf anderen Planeten eröffnet.