En nematod (eukaryot) i en biofilm av mikroorganismer. Denna oidentifierade nematod ( Poikilolaimus sp. ) från Kopanang guldgruva i Sydafrika, bor 1,4 km under ytan. Upphovsman:Gaetan Borgonie (Extreme Life Isyensya, Belgien).
Mikroorganismer som lever under jordens yta har en total kolmassa på 15 till 23 miljarder ton, hundratals gånger mer än människors, enligt fynd meddelade av Deep Carbon Observatory och medförfattare av UT -professor i mikrobiologi Karen Lloyd.
Kol är det vanligaste elementet i levande varelser eftersom det är en del av nästan alla molekyler som är viktiga för biologiska processer, inklusive proteiner, fetter, och till och med DNA. Nittio procent av jordens kol finns i underjorden.
"Att veta om hur kol fördelas och hur levande saker använder det är avgörande för att förstå inte bara livscykler utan också vår miljö, "sa Lloyd.
Rapporten, som tog ett internationellt tvärvetenskapligt team 10 år att slutföra, belyser också andra aspekter av den otroliga världen av mikrobiell mörk materia.
För forskningen, forskare på hundratals platser runt om i världen borrade till ett djup av 2,5 kilometer i havsbotten. De tog också prover från kontinentala gruvor och borrhål mer än 5 kilometer djupt ner i jorden.
I proverna från denna djupa biosfär, forskare identifierade medlemmar av alla tre livsområdena:bakterier, archaea (mikrober utan membrankärna), och eukarya (flercelliga organismer som innehåller en kärna - t.ex. människor).
Candidatus Desulforudis audaxviator (den lila, blå stavformade celler som sträcker sig över orange kolsfärer) är en bakterieart som överlever på H2 från radiolys av vatten och sulfat som härrör från oxidation av pyrit genom radolytiskt producerat O2 och H2O2, och fixar CO2 och N2. Forskare hittade ursprungligen Ca. Desulforudis lever inom en vätske- och gasfylld spricka 2,8 km under jordens yta vid Mponeng Gold Mine nära Johannesburg, Sydafrika. Förvånande, forskare hittade inga andra organismer i sina prover, vilket gör detta djupa ekosystem till det första som finns på jorden med bara en art. Släktnamnet Desulforudis kommer från latin för "från svavel" och "stav, "noterar dess form och dess förmåga att få energi från sulfater. Och audaxviator? Från Jules Vernes resa till jordens centrum, och ett meddelande på latin dechiffrerat av Vernes huvudperson, Professor Lidenbrock, som delvis läste:"sjunka, djärv resenär, och uppnå jordens centrum. "Kredit:Greg Wanger (California Institute of Technology, USA) och Gordon Southam (University of Queensland, Australien)
"Tio år sedan, vi visste mycket mindre om fysiologierna hos bakterier och mikrober som dominerar biosfären under ytan, "sa Lloyd." I dag vet vi det, på många ställen, de investerar det mesta av sin energi i att helt enkelt behålla sin existens och lite i tillväxt, vilket är ett fascinerande sätt att leva. "
Rapporten innehåller flera andra slående fynd:
Eftersom klimatförändringar är kopplade till koldioxidutsläpp, förstå hur dessa mikroorganismer interagerar med kol kan hjälpa forskare att ta fram strategier för att motverka klimatförändringar med ytterligare tid och forskning, Sa Lloyd.
"Några av dessa underjordiska organismer avger kol och andra avlägsnar det och gör det till sten, till exempel. Men vi vet inget om det än. Vi har mycket att upptäcka, "sa Lloyd.
Detta är en art av Methanobacterium, som producerar metan. Hittade i prover från en begravd kolbädd 2 km under Stilla havsbotten utanför Japans kust, detta exemplar hämtades under en Integrated Ocean Drilling Program (nu International Ocean Discovery Program) expedition 2012 ombord på Drilling Vessel Chikyu. Bar representerar 10 μm. Upphovsman:Hiroyuki Imachi (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), Japan).
