Dybe berggrundmineraler er mikrobielle kirkegårde

Undersøgelser i de seneste år har afsløret, at mikroorganismer bebor brudte klipper på den kontinentale og oceaniske skorpe til dybder på flere kilometer, og at de har gjort det i millioner af år. I en ny undersøgelse offentliggjort i Kommunikation Jord og miljø , et internationalt team af forskere har samlet mineralårer fra mere end 30 dybe miner i den svenske prækambriske kælder for at søge efter ældgammelt liv, og tegnene er virkelig rigelige og spændende.

Kulide klipper udgør et flertal af Jordens kontinenter. Deres dybe, mørke og anoksiske brudsystemer er hjemsted for mikroorganismer, der får energi fra forbrug af gasser, næringsstoffer i væsker og sparsomt tilgængeligt organisk kulstof. Nyere forskning på dette område er begyndt at kaste lys over, hvordan livet klarer sig dybt, men undersøgelser, der har undersøgt gamle signaturer af liv, har hidtil været relativt knappe. Kendskabet til omfanget af dybt liv i tid og rum er derfor begrænset, især fra et evolutionært perspektiv.

Denne dybe biosfære er sandsynligvis det største mikrobielle økosystem på Jorden, men tegn på gammelt liv i dette rige har hidtil været begrænset til et par steder.

I en ny omfattende undersøgelse, forskere har analyseret mineralveneprøver fra et stort antal dybe miner i Sverige og Norge, at jagte underskrifter af ældgammelt liv i brudssystemerne, og for at få viden om, hvornår den vulkanske skorpe blev koloniseret og af hvem.

Henrik Drake, lektor ved Linnæus Universitet, og hovedforfatter af undersøgelsen, siger, "Vi undersøgte mineralprøver fra mere end 30 miner og fandt solid bevis for mikrobiel aktivitet hos de fleste af dem. Vi ledte efter, og opdaget, tre typer biosignaturer:isotopisk, molekylær og morfologisk, fra livets tre områder, nemlig archaea, bakterier og eukarya. "

Søgningen var frugtbar og viser, at fossile tegn på ældgammelt liv er allestedsnærværende i de vulkanske brudsystemer. "Fossiler betragtes normalt som eksklusive træk ved sedimentære sten, men her viser vi, at vulkanske sten kan have et rigt fossilt arkiv, i det mindste for mikroorganismer af prokaryotisk og endda eukaryot oprindelse, "siger Magnus Ivarsson, af det svenske naturhistoriske museum og medforfatter af undersøgelsen.

En mine af særlig interesse var Kallmora Silvermine i Berglsagen mineområde, Sverige. Denne mine er blevet forladt og fyldt med vand i mere end 100 år, og forskerne måtte konsultere museumsmineralsamlinger for at få prøver fra dybet. Denne mine indeholdt nogle af de mest overbevisende beviser for gammelt liv, der endnu er registreret, og afslørede, at både metanproducerende og sulfatreducerende mikroorganismer tidligere havde optaget brudsystemet.

"Hjælpet af mikroanalyser af stabile isotoper af kulstof og svovl i mineralerne, vi kunne bevidne, at metanproducenterne blev efterfulgt af sulfatreduktionsorganerne, siger Henrik Drake.

"Sammen med mikroanalytisk uran-blygeokronologi af venefyldende karbonatmineraler, vi kunne afsløre, at metanproducenterne var aktive for omkring 50–30 millioner år siden, og sulfatreduktionsmidlerne for 19–13 millioner år siden ”siger Nick Roberts, af British Geological Survey, og medforfatter af artiklen.

"En anden usædvanlig opdagelse af Kallmora -minen var, at sulfatreduktionsgasser også kunne skelnes ved rester af specifikke bakterielle fedtsyrer, der er bevaret i mineralårerne, "tilføjer Manuel Reinhardt, Linnæus Universitet, og medforfatter af undersøgelsen.

Desuden, sulfatreduktionsmidlerne, der levede i denne mine, efterlod svovlisotopsignaturer i et mineral kaldet pyrit, og det er de mest ekstreme biosignaturer, der nogensinde er fundet i mineralrekorden på vores planet. En verdensrekord for svovlisotoper, hvis du vil.

Henrik Drake siger, "Vores undersøgelse viser, at underskrifter af ældgammelt liv er allestedsnærværende i den fennoskandiske skjolds vulkanske skorpe. Det er rimeligt at tro, at de samme underskrifter forekommer i dybden på tværs af andre kontinenter. Vores tværfaglige tilgang er det perfekte værktøj til at finde ud af det, og hvorfor ikke også på andre planeter? Mineralårer er bare de perfekte kirkegårde for mikroorganismer, og repræsenterer et uudnyttet arkiv for tegn på ældgammelt liv. "