Cuatro Cienegas Basin, ligger i Chihuahuan-öknen i Mexiko, var en gång ett grunt hav som isolerades från Mexikanska golfen för cirka 43 miljoner år sedan.

Denna bassäng har en ovanlig egenskap av att vara särskilt näringsfattig och hysa en "förlorad värld" av många underjordiska och ovanjordiska vattenmikrober av forntida marina anor.

På grund av dessa egenskaper, det är en ovärderlig plats för forskare att studera och förstå hur liv kan ha funnits på andra planeter i vårt solsystem.

I en ny studie publicerad i tidskriften eLife ett team av forskare, inklusive huvudförfattaren Jordan Okie från Arizona State Universitys School of Earth and Space Exploration och seniorförfattaren Jim Elser från School of Life Sciences, genomförde experiment i Cuatro Cienegas Basin.

Deras mål var att belysa hur grundläggande egenskaper hos en organisms genom – dess storlek, hur den kodar information, och informationens täthet – påverkar dess förmåga att frodas i en extrem miljö.

"Det här området är så fattigt på näringsämnen att många av dess ekosystem domineras av mikrober och kan ha likheter med ekosystem från den tidiga jorden, såväl som till tidigare blötare miljöer på Mars som kan ha stött liv, " säger huvudförfattaren Okie.

För deras experiment, forskare genomförde fältövervakning, provtagning, och rutinmässig vattenkemi i 32 dagar i en grund, näringsfattig damm som kallas Lagunita i Cuatro Cienegas Basin.

Först, de installerade meskokosmer (miniatyrekosystem) som fungerade som en kontrollgrupp och förblev separat från resten av dammen. De tillsatte sedan en gödsellösning som var rik på kväve och fosfor för att öka mikrobiell tillväxt i dammen.

I slutet av experimentet, de undersökte hur samhället i dammen förändrades som svar på de ytterligare näringsämnena, med fokus på deras förmåga att bearbeta biokemisk information i sina celler.

J. Craig Venter Institute docent Christopher Dupont, som är en senior författare på studien, uppgav, "Vi antog att mikroorganismer som finns i oligotrofiska (näringsfattiga) miljöer skulle, utav nödvändighet, förlita sig på lågresursstrategier för replikering av DNA, transkription av RNA, och translation av protein. Omvänt, en kopiotrofisk (hög näringsämne) miljö gynnar resurskrävande strategier."

I sista hand, de fann att ett näringsberikat samhälle faktiskt dominerades av arter som kunde bearbeta biokemisk information i en snabbare takt, medan det ursprungliga samhället med låga näringsämnen hyste arter med minskade kostnader för biokemisk informationsbearbetning.

"Denna studie är unik och kraftfull eftersom den tar idéer från den ekologiska studien av stora organismer och tillämpar dem på mikrobiella samhällen i ett helt ekosystemexperiment, "säger Elser." Genom att göra det, vi kunde, kanske för första gången, att identifiera och bekräfta att det finns grundläggande genomomfattande egenskaper associerade med systematiska mikrobiella svar på ekosystemets näringsstatus, utan hänsyn till artidentiteten för dessa mikrober."

Vad detta kan antyda för liv på andra planeter är att organismer, oavsett var de är, måste ha informationsbehandlingsmaskiner finjusterade till nyckelresurserna runt dem. I tur och ordning, tillgången på dessa resurser kommer att bero på den planetära miljön.

"Det här är väldigt spännande, eftersom det antyder att det finns livsregler som borde vara allmänt tillämpliga på liv på jorden och bortom, säger Okie.