Hvorfor foretrækker en Yellowstone -mikroorganisme magre rationer frem for rige?

Arizona State University geoscientist Everett Shock har samarbejdet med et team af livforskere fra Montana State University for at opdage et puslespil i krydset mellem geokemi og biologi.

Puslespillet, som endnu ikke har nogen løsning, er:Hvorfor ville en mikroorganisme, der trives i en varm kilde, trække sin energi fra kilder af lav kvalitet i stedet for rige?

Chok, som er professor i geokemi i ASU's School of Earth and Space Exploration og School of Molecular Sciences, har længe undersøgt spørgsmål om beboelighed, som de gælder for liv på Jorden, og til potentialet for liv på andre planeter.

"Holdet isolerede denne organisme, som er medlem af Acidianus -slægten, fra en varm kilde i Yellowstone National Park og dyrkede den i laboratoriet, "sagde han." Der fik det et valg mellem tre forskellige geokemiske energiforsyninger. "

Denne mikrobe, Chok sagde, kan få energi fra at kombinere brint med svovl, eller brint med jern, eller svovl med jern. I de eksperimenter, teamet udførte, hydrogen og svovl leverede mindst energi, mens brint og jern gav mest.

"Overraskende, organismen voksede bedst med den laveste energiforsyning - og den voksede den værste med det rigeste energimateriale, "Sagde chok.

Forskernes rapport blev offentliggjort 3. juli i Naturgeovidenskab . Hovedforfatteren er Maximiliano Amenabar fra Montana State University; udover chok, de andre forfattere er Eric Roden (University of Wisconsin), og John Peters og Eric Boyd (begge Montana State).

Rig kost:Genetisk dyrt?

"Resultaterne var ret kontraintuitive, "sagde Shock." Det er helt naturligt at forvente, at i ethvert miljø, 'big deal' energikilderne vil støtte de fleste organismer, og de svage kilder - tja, du spekulerer på, om de overhovedet støtter noget. "

Det viser sig, forklarede han, at i genetisk forstand, det kan være dyrt for organismen at gå efter den store energiforsyning.

"Det er som minedrift, "sagde han." Du kan have en rig malmindskud, men hvis udtrækning koster mere, end du kan få for det, det er ikke værd at forfølge. "

Og med hensyn til mikroorganismer, Chok sagde, "biologiske omkostninger kan komme ned på tilgængelighed. Måske er lavenergikilden mere pålidelig i naturen end den højenergiske."

Shock antydede, at pålidelighed kunne "tune" mikroorganismens stofskifte til den energikilde, der altid er tilgængelig.

Men tilsyneladende ikke udelukkende, han tilføjede. "Organismen er også i stand til at bruge disse andre energikilder. Men måske tager det mere arbejde at bruge dem så organismen vokser langsommere med dem. "

Fokus for fremtidig forskning på denne organisme vil være at detaljeret vurdere de energiske omkostninger. Det nyligt afsluttede genom vil hjælpe forskningen ..

Chok sluttede, "Vi ved ikke med sikkerhed, hvorfor denne organisme trives bedst med lavenergifødekilder-men nu bliver opgaven at finde ud af det."