Het leven gaat misschien dieper dan we dachten, aldus Nederlandse wetenschappers van de Universiteit Utrecht. Misschien is er een hele biosfeer onder onze voeten die bijna niet te bereiken is. Ze onderzochten monsters van een moddervulkaan op de bodem van de Stille Oceaan en vonden daarin sporen van micro-organismen, die mogelijk enkele kilometers onder de zeebodem hebben geleefd. De voorlopige publicatie is te zien op de website van Proceedings of the National Academy of Sciences.
Levende wezens kunnen verschillende omstandigheden doorstaan. Onlangs vertelden we bijvoorbeeld dat tardigrades lange tijd volledig uitdrogen, evenals vluchten naar de open ruimte, zware straling en temperaturen tot -217 graden Celsius. Er zijn ook rondwormen gemeld die drie en een halve kilometer onder de grond leven. Nieuw onderzoek suggereert dat het leven op grotere diepten kan liggen.
Het team van Oliver Plumper analyseerde 46 monsters genomen van de moddervulkaan South Chamorro, die zich in de buurt van het diepste deel van het oceaanwater op onze planeet bevindt - de Mariana Trench in de Stille Oceaan, waar de ene tektonische plaat over de andere kruipt. Door hoge temperaturen en mechanische belasting in de zone die de subductiezone wordt genoemd, wordt een mineraal gevormd - serpentijn (serpentijn), dat van tijd tot tijd uitbarst, hoewel het door de druk van een enorme hoeveelheid water van bovenaf lijkt op het kruipen van minerale massa's naar het oppervlak bodem.
Moddervulkaan South Chamorro Izu-Bonin-Mariana subductiesysteem. Plümper et al
Met behulp van de methoden van massaspectrometrie (ToF-SIMS) en Raman-spectroscopie hebben wetenschappers vastgesteld dat de organische stof van de monsters bestaat uit een mengsel van alifatische en aromatische verbindingen, en ook verschillende functionele groepen bevat, waaronder amiden. Dergelijke verbindingen kunnen een afvalproduct zijn van levende organismen. Als dit waar is, dan zijn dergelijke organismen chemolitho-autotrofen, dat wil zeggen prokaryoten die anorganische verbindingen (hoogstwaarschijnlijk ijzerverbindingen) gebruiken als koolstofbron en als energiebron.
Het is bekend dat prokaryoten helemaal op de bodem van de Mariana Trench leven, en de diepte is ongeveer elf kilometer; gevonden en tekenen van hun leven op een diepte van ongeveer twintig meter onder de bodem. Om de waarschijnlijkheid van leven nog dieper in te schatten, bouwden wetenschappers een model waarvan de bovengrenzen een temperatuur van 122 graden Celsius en een druk in het gigapascal-bereik waren (de limiet van bekende omstandigheden voor het overleven van bacteriën), en, rekening houdend met alle bekende geologische factoren, berekenden ze de maximale diepte, waarop lokale organismen zouden kunnen overleven. Het bleek dat kronkelige rotsen op diepten tot tien kilometer onder de oceaanbodem hier redelijk geschikt voor zijn en in het juiste temperatuurvenster vallen.
Model van de biosfeer van de subductiezone - structuur (linksboven) en evolutie (rechtsboven). Onderkant toont de maximale diepten waar leven mogelijk is (links) en de invloed van warmtestromen op een diepte van 12 km onder de oceaanbodem (rechts). Plümper et al
Het is mogelijk dat de ontdekte organische moleculen geen product zijn van de vitale activiteit van bacteriën, maar zelf zijn ontstaan, zoals het gebeurde, volgens een aantal hypothesen, tijdens het ontstaan van leven op de planeet. Als de aanname echter juist is, en zulke diepe vormen bestaan, dan kunnen ze meer oude tekens behouden in vergelijking met de rest van de organismen op de planeet, waardoor ze bijvoorbeeld gemakkelijk fasen als een maanramp kunnen overleven - een zwaar meteorietbombardement dat plaatsvond vanaf 4.1 tot 3,8 miljard jaar geleden. Bovendien zijn wetenschappers van mening dat de uitbarsting van moddervulkanen die dergelijke micro-organismen bevatten, een aanzienlijke impact kan hebben op de geochemische component van de natuur gedurende de geschiedenis van het bestaan van leven op aarde.
Promotie video:
Anna Kaznadze
