Микробы, которые еще предстоит классифицировать и назвать, существуют в массивных подводных водоносных горизонтах — сетях каналов в пористых породах под океаном, где вода постоянно перемешивается. Считается, что около одной трети биомассы Земли находится в этой в значительной степени неизведанной окружающей среде.«Было удивительно обнаруживать новые ошибки, но когда мы переходим к более теплым, относительно старым и изолированным жидкостям, мы обнаруживаем уникальное микробное сообщество», — сказал Альберто Робадор, научный сотрудник Колледжа литературы, искусств и наук Дорнсифа USC и ведущий автор. статьи о новых открытиях, которая будет опубликована в журнале Frontiers in Microbiology с открытым доступом 14 января.Сульфат — это соединение серы и кислорода, которое естественным образом встречается в морской воде.
Он используется в коммерческих целях во всем, от автомобильных аккумуляторов до солей для ванн, и может превращаться в аэрозоль при сжигании ископаемого топлива, повышая кислотность атмосферы.Микробы, которые дышат сульфатом, то есть получают энергию, реагируя на сульфат с органическими (углеродсодержащими) соединениями, считаются одними из самых старых типов организмов на Земле. Другие виды микробов, дышащих сульфатом, можно найти в болотах и гидротермальных жерлах.
Однако микробы под коркой океана невероятно сложно подобрать.Исследователи из USC и Гавайского университета взяли образцы с хребта Хуан-де-Фука (у побережья штата Вашингтон), где предыдущие группы разместили подводные лаборатории, пробуренные на дне океана.
Чтобы разместить лаборатории, они спустили бур через две мили океана и пробурили несколько сотен футов океанических отложений в скале, где течет водоносный горизонт.«Попытка взять образец воды из водоносного горизонта, не загрязняя его обычной океанской водой, представляла собой огромную проблему», — сказал Ян Аменд, профессор USC Dornsife и директор Центра исследований темной энергии биосферы (C-DEBI), который помог финансировать исследовать.Чтобы решить эту проблему, C-DEBI создала обсерватории Circulation Obviation Retrofit Kit (CORK).
Это прозвище было придумано, чтобы соответствовать термину «ПРОБКА», потому что эти устройства создают уплотнение на морском дне, как пробка в бутылке, позволяя ученым размещать инструменты и устройства для отбора проб в скважине, не допуская попадания воды в океан.Затем образцы поднимались на поверхность с помощью подводных транспортных средств с дистанционным управлением или «лифтов» — воздушных шаров, которые сбрасывают балласт и осторожно переносят образцы к ожидающим ученым.
Подобно микробам на лесной подстилке, которые разрушают опавшие листья и мертвые организмы, микробы в океане также разрушают органические, то есть основанные на углероде, материалы, такие как мертвая рыба и водоросли. Однако, в отличие от своих собратьев, микробы под коркой океана часто испытывают недостаток кислорода, который используется на суше для осуществления необходимой химической реакции.Вместо этого эти микробы могут использовать сульфат для разложения углерода из разлагающегося биологического материала, который опускается на морское дно и попадает в водоносный горизонт земной коры, производя углекислый газ.Изучение того, как функционируют эти новые микробы, будет иметь важное значение для получения более точного количественного представления об общем глобальном углеродном цикле — естественном круговороте углерода в окружающей среде, в котором он потребляется растениями, выдыхается животными и попадает в океан через Атмосфера.
Этот цикл в настоящее время нарушается антропогенными выбросами углекислого газа.«Это первое прямое объяснение микробной активности в среде такого типа, — сказал Робадор, — и показывает способность этих организмов вдыхать органический углерод».
Исследование финансировалось Национальным научным фондом (награда C-DEBI OCE0939564, MCB0604014, 1207880 и 1207874) и Институтом астробиологии НАСА.