Suche
Mein Konto
Gamle energikilder: Mikrobiologer tyder liv i fortiden
Et team af videnskabsmænd fra University of Regensburg simulerer tidlige jordforhold for at studere væksten af archaea.
Gamle energikilder: Mikrobiologer tyder liv i fortiden
Et tværfagligt team af mikrobiologer og geologer har gjort betydelige fremskridt med at studere de tidligste livsformer på Jorden. I en nyligt offentliggjort artikel i tidsskriftet Nature Ecology & Evolution dokumenterer forskerne deres laboratorieeksperimenter, der simulerede forhold, der eksisterede på Jorden for omkring fire milliarder år siden. Undersøgelsens fokus var på "sorte rygere" - hydrotermiske åbninger, der opstår i oceanernes dyb. Dette miljø kan have spillet en afgørende rolle i livets fremkomst, fordi det rummer unikke kemiske processer.
I eksperimenterne skabte forskerne såkaldte "kemiske haver", der repræsenterer miniatureudgaver af de sorte rygere. Disse kunstige strukturer gør det muligt at genskabe kemiske reaktioner, der opstår i dybhavet, især reaktionen mellem jern og svovl, der fører til dannelsen af jernsulfidmineraler. Dette producerer brintgas (H2), en potentiel energikilde for mikroorganismer. Denne brintproduktion kan have været vigtig for at støtte mikrober, der har brug for det til at producere metan.
Vækst af archaea i simulerede miljøer
En central bekymring for undersøgelsen var at forstå, om den brintgas, der produceres i laboratoriet, er tilstrækkelig til at muliggøre væksten af methanogene arkæer. Disse specielle mikrober er i stand til at producere metan, hvilket giver spor til de tidligste former for liv. Holdet testede væksten af de methanogene arkæer under iltfrie forhold i Chemical Gardens.
Methanocaldococcus jannaschii blev valgt som modelorganisme for eksperimenterne. Resultaterne var afslørende: archaea viste eksponentiel vækst og overudtrykte gener, der var ansvarlige for acetyl-CoA-metabolisme. Mikrobernes evne til at bruge brintgas som energikilde viser tidlige livsformers tilpasningsevne til ekstreme miljøer.
Resultaternes betydning for forståelsen af den tidlige Jord
Undersøgelsen viser, at cellerne forblev tæt på macinawitpartikler, hvilket er i overensstemmelse med geologiske fund i gamle hydrotermiske åbninger. Denne opdagelse antyder, at kemiske reaktioner, der opstår under udfældningen af jernsulfidmineraler, genererede tilstrækkelig energi til, at de første celler kunne overleve. Forfatterne af undersøgelsen hævder, at denne form for hydrogenmethanogenese kan repræsentere den evolutionært ældste kendte metode til at producere energi.
Ved at kombinere eksperimentelle resultater og geologiske beviser bidrager denne undersøgelse til den overordnede forståelse af livets opståen på Jorden. Resultaterne kan også danne grundlag for fremtidig forskning i liv i ekstreme miljøer på andre himmellegemer. Yderligere information om baggrunden og detaljerne for denne forskning kan findes på hjemmesiden for Universitetet i Regensburg, IMW Mainz og Nature.com at finde.