ชีวิตเป็นที่รู้กันว่ามีอยู่ในสถานที่ที่โหดร้ายอย่างไม่น่าเชื่อตั้งแต่น้ำแข็งขั้วโลกเยือกเย็นไปจนถึงช่องระบายความร้อนที่ร้อนแรง ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้พบกับจุลินทรีย์ที่มีความเจริญรุ่งเรืองในดินแดนที่ไม่น่าเป็นไปได้อีก: สภาพแวดล้อมที่กว้างใหญ่และร้อนแรงในเปลือกโลกของโลกใต้พื้นมหาสมุทร
นักวิทยาศาสตร์บางคนถูกรวบรวมโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ใช้หินที่มีเหล็กเป็นเหยื่อ หินถูกแขวนอยู่ภายในระบบหอดูดาวพิเศษใต้พื้นมหาสมุทรแปซิฟิก
“ จุลินทรีย์ที่เราค้นพบบนหินเหล่านี้มีความพิเศษมากมีสถานที่ที่พวกเขาพบน้อยมากและ ณ จุดนี้เราไม่มีความคิดที่ดีเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขาสามารถทำได้” เบ ธ ออร์คัตกล่าวซึ่งเป็นผู้นำโครงการขณะอยู่ที่มหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนียกล่าว ตอนนี้เธอเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกในเดนมาร์กที่ศูนย์ธรณีวิทยา -สภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดในโลก-
การศึกษาที่เธอและคนอื่น ๆ ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้มุ่งเน้นไปที่ผลลัพธ์จากหอดูดาวแห่งหนึ่งที่ตั้งอยู่ในเปลือกโลกใต้มหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือบนปีกตะวันออกของ Juan de Fuca Ridge การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมพบว่าจุลินทรีย์ที่มีตัวอย่างหินมี "แตกต่างกันอย่างโดดเด่น" จากชุมชนจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องรวมถึงพื้นทะเลโดยรอบและในช่องระบายความร้อนความร้อนซึ่งพ่นน้ำร้อนจากใต้เปลือกโลกสู่มหาสมุทร -สิ่งมีชีวิตที่รุนแรงที่สุด-
สัตว์เลื้อยคลานจำนวนมากอยู่ในกลุ่มแบคทีเรียที่เรียกว่า Firmicutes ยีนแนะนำ แต่การมีความคิดว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เหมาะสมกับต้นไม้ครอบครัวของพวกเขานั้นไม่เหมือนกับการรู้ว่าพวกเขาทำอะไร Orcutt บอก LiveScience
นักวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องการค้นพบว่าจุลินทรีย์มีส่วนร่วมในการแลกเปลี่ยนสารเคมีที่สำคัญซึ่งเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องระหว่างเปลือกโลกด้านล่างและน้ำ
จุลินทรีย์อาศัยอยู่ในอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ของน้ำร้อนใต้พื้นมหาสมุทร น้ำจากน้ำแข็งนี้หนีไปสู่มหาสมุทรผ่านช่องระบายความร้อนและช่องเปิดอื่น ๆ แม้ว่าจะไม่ชัดเจนเลยว่าน้ำทะเลจะเติมพลังให้กับน้ำแข็งได้อย่างไร กระบวนการนี้นำความร้อนที่เล็ดลอดออกมาจากการตกแต่งภายในที่ร้อนแรงของโลกสู่มหาสมุทรและยังสร้างการแลกเปลี่ยนสารเคมีระหว่างเปลือกโลกและมหาสมุทร
สารเคมีเหล่านี้บางอย่างมีความสำคัญต่อชีวิต ตัวอย่างเช่นการหลบหนีน้ำสามารถพกเหล็กและฟอสฟอรัสซึ่งทั้งสองอย่างจำเป็นโดยแพลงก์ตอนเล็ก ๆ ที่ฐานของโซ่อาหารมหาสมุทร Orcutt กล่าว
“ การแลกเปลี่ยนระหว่างน้ำและหินนั้นไม่ได้เป็นปฏิกิริยา abiotic ทั้งหมดเราคิดว่าแบคทีเรียมีอิทธิพลต่อกระบวนการนั้นจริง ๆ ” เธอกล่าว "จุลินทรีย์เหล่านี้อาจระดมเหล็กออกมาจากโขดหินจากนั้นก็สามารถเข้ามาในมหาสมุทรเหนือพื้นทะเลมีปฏิกิริยาทั้งหมดที่อาจเกิดขึ้นได้"
หินตัวอย่างที่ใช้เป็นเหยื่อมีเหล็กเพื่อทำซ้ำที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์เธอกล่าวโดยสังเกตว่าส่วนใหญ่ของเปลือกโลกใต้มหาสมุทรส่วนใหญ่ของโลกประกอบด้วยหินที่มีเหล็ก
การสังเกตชีวิต 919 ฟุต (280 เมตร) ใต้พื้นทะเลอย่างที่นักวิจัยทำนั้นเป็นเรื่องยุ่งยากเพราะกระบวนการที่น่าเบื่อเข้าไปในเปลือกโลกรบกวนชุมชนจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ ดังนั้นเพื่อให้ได้ภาพที่ถูกต้องว่าชีวิตอยู่ในเปลือกโลกนักวิทยาศาสตร์หันไปใช้ระบบหอสังเกตการณ์ชนิดพิเศษที่เรียกว่าจุกไม้ก๊อก (สำหรับชุดติดตั้งเพิ่มเติม
จุกไม้ก๊อกถูกสร้างขึ้นจากหลุมเจาะเช่นที่เจาะเพื่อค้นหาน้ำมัน เครื่องมือวัดและตัวอย่างหินจะถูกแขวนอยู่ภายในและซีลจะทำให้น้ำทะเลอยู่ด้านบนจากการผสมกับน้ำอุ่นด้านล่างดังนั้นข้อมูลสามารถรวบรวมได้ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่ระดับความลึก คาร์คส์ถูกสร้างขึ้นในขั้นต้นเพื่อศึกษาชั้นหินอุ้มน้ำใต้มหาสมุทรตามหนึ่งในนักออกแบบ Keir Becker นักวิจัยการศึกษาและศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยไมอามี ตอนนี้ประมาณ 20 อยู่ภายใต้มหาสมุทรทั่วโลกที่พวกเขามีส่วนร่วมในโครงการวิจัยต่าง ๆ เบกเกอร์บอกกับ Livescience
หลังจากตัวอย่างหินถูกลดลงในหลุมเจาะนักวิทยาศาสตร์รอสี่ปีก่อนที่จะดึงพวกเขา สิ่งนี้อนุญาตให้มีเงื่อนไขที่ไกลออกไปเพื่อกลับสู่สภาพธรรมชาติของพวกเขาเพื่อการสังเกต
เมื่อวิเคราะห์ตัวอย่างหินเปิดเผยว่าแบคทีเรียที่สามารถบริโภคเหล็กในที่ที่มีออกซิเจนมาถึงไม่นานหลังจากการติดตั้ง อย่างไรก็ตามเมื่อเงื่อนไขภายในหอดูดาวกลับสู่สภาพธรรมชาติของพวกเขา - อุ่นขึ้นและสูญเสียออกซิเจน- แบคทีเรียเหล่านี้ไม่สามารถอยู่รอดได้อีกต่อไปและพวกมันถูกแทนที่ด้วย Firmicutes และผู้อยู่อาศัยอื่น ๆ
การศึกษาปรากฏในวารสาร ISME ฉบับเดือนเมษายน
คุณสามารถติดตามได้LiveScience นักเขียน Wynne Parry บน Twitter@wynne_parry-ติดตาม LiveScience สำหรับข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุดและการค้นพบบน Twitter@livescienceและต่อไปFacebook-
