Araştırmacılar, kıtasal derin yeraltı yüzeyindeki biyofilm topluluklarının dağılımını araştırdı. Çalışmaları, demir açısından zengin minerallerin etrafında mikrobiyal yaşam için ‘sıcak nokta’ların varlığını vurgulamaktadır. Bu model, Dünya’daki dünya içi yaşamın dağılımını daha iyi tahmin etmemizi sağlayabilir aynı zamanda Mars’ın yeraltında dünya dışı yaşam arayışına da bilgi verebilir.
Yemyeşil yüzeyin ve organik açıdan zengin toprağın altında yaşam, Dünya’nın derin, kayalık kabuğuna doğru kilometrelerce uzanır. Kıtasal derin yeraltı, muhtemelen Dünya’daki en büyük bakteri ve arke rezervuarlarından biridir ve birçoğu biyofilmler oluşturur – kaya yüzeyinin mikrobiyal bir kaplaması gibi.
Bu mikrobiyal popülasyon, ışık veya oksijen olmadan ve minimum organik karbon kaynaklarıyla hayatta kalır ve mineralleri tüketerek veya soluyarak enerji elde edebilir. Derin yeraltı boyunca dağılmış olan bu biyofilmler, son tahminlere göre kıtasal yeraltı yüzeyindeki toplam bakteriyel ve arkeal biyokütlenin %20 ila %80’ini temsil edebilir. Ancak bu mikrobiyal popülasyonlar kaya yüzeylerine eşit olarak mı yayılıyor, yoksa kayalardaki belirli minerallerde kolonizasyonu mu tercih ediyorlar?
Bu soruyu yanıtlamak için Illinois, Evanston’daki Northwestern Üniversitesi’nden araştırmacılar, derin kıta yeraltı ortamlarındaki mikrobiyal toplulukların büyümesini ve dağılımını analiz etmek için bir çalışma yürüttü. Bu çalışma, bir ana kayanın mineral bileşiminin biyofilm dağılımını yönlendirdiğini ve mikrobiyal yaşamın ‘sıcak nokta’larını ürettiğini göstermektedir. Çalışma Frontiers in Microbiology dergisinde yayımlandı.
Bu çalışmayı gerçekleştirmek için araştırmacılar, Güney Dakota’nın Lead şehrinde bulunan ve şu anda Sanford Yeraltı Araştırma Tesisi (SURF) olarak bilinen eski bir altın madeninde yer alan Derin Maden Mikrobiyal Gözlemevi’nde (DeMMO) yüzeyin 1.5 km altına indiler. Araştırmacılar burada, toprağın altında, demir ve sülfür içeren mineraller bakımından zengin doğal kayalar üzerinde biyofilmler yetiştirdiler. Altı ay sonra araştırmacılar, mikroskopi, spektroskopi ve uzamsal modelleme yaklaşımlarını kullanarak yeni yetişen biyofilmlerin mikrobiyal bileşimini, fiziksel özelliklerini ve dağılımlarını analiz ettiler.
Araştırmacılar tarafından yapılan mekânsal analizler, biyofilmin daha yoğun olduğu sıcak noktaları ortaya çıkardı. Bu sıcak noktalar, kayalardaki demir açısından zengin mineral taneleri ile ilişkilidir ve biyofilm kolonizasyonu için bazı mineral tercihlerini vurgulamaktadır. Çalışmanın ilk yazarı Caitlin Casar “Sonuçlarımız biyofilm kolonizasyonunun kaya yüzeylerindeki minerallere olan güçlü mekânsal bağımlılığını göstermektedir. Bu mekânsal bağımlılığın, mikropların enerjilerini kolonize ettikleri minerallerden almalarından kaynaklandığını düşünüyoruz” dedi.
Tüm bu sonuçlar, ana kaya mineralojisinin biyofilm dağılımının önemli bir itici gücü olduğunu ve bunun da Dünya’nın derin kıta yeraltının mikrobiyal dağılımına ilişkin tahminlerin iyileştirilmesine yardımcı olabileceğini göstermektedir.
Ancak önde gelen dünya içi çalışmalar başka konularda da bilgi verebilir. Casar, “Bulgularımız biyofilmlerin küresel besin döngülerine katkısı hakkında bilgi verebilir ve ayrıca bu bulgular Mars analog sistemindeki biyokütle dağılımları hakkında fikir verdiği için astrobiyolojik etkileri de olabilir” diye ekliyor.
Gerçekten de dünya dışı yaşam, mikroorganizmaların hem radyasyondan hem de aşırı sıcaklıklardan korunduğu benzer yeraltı ortamlarında var olabilir. Örneğin Mars, DeMMO’nun kaya oluşumlarına benzer demir ve sülfür açısından zengin bir bileşime sahiptir ve bu bileşimin yeraltında mikrobiyal sıcak noktaların oluşumunu tetikleyebileceğini artık biliyoruz. [1]Earth’s crust mineralogy drives hotspots for intraterrestrial life[2]Öne çıkarılan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Earth’s crust mineralogy drives hotspots for intraterrestrial life |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkarılan görsel |
