En havboringsekspedition ud for Japans kyst har opdaget en gammel koloni af levende mikrober, som genetisk er mere lig det, man ville forvente at finde i skovbunden end på havbunden.
Mikroberne blev fundet i alle sedimenterne og var særligt koncentreret i kulaflejringer, 2,5 kilometer under havbunden – det dybeste, et havboringsstudie har formået at nå ned hidtil.
De nye resultater, som er publiceret i Science, kaster lys på naturen og diversiteten af liv, der kan eksistere i disse hårde miljøer og når frem til, at de aktivt producerer metan.
»Det er det dybeste bevis på mikrobielt liv, i hvert fald for sedimenter på havbunden,« siger Clemens Glombitza, postdoc ved Aarhus Universitet og medforfatter til det nye studie.
»Vi kan se, at de bakterier, der klamrede sig til livet, er millioner af år gamle. Det er muligt, at det ikke er dem, der har været mest talrige fra den tid, men det er dem, der er overlevet,« siger Glombitza.
En lille, men aktiv koloni, der danner metangas
Ifølge Clemens Glombitza indeholder sedimenterne store mængder af metan og ved at se nærmere på kemien bag denne gas, kunne forskerne fastslå, at den var dannet af mikrober.
»Vi ser på, hvor meget metan der bliver dannet, sammenlignet med andre gasser, og på dens isotopiske sammensætning. Det fortæller os, at det blev dannet af disse ældgamle mikrober,« siger han.
Ved at tælle disse mikrobers celler, konkluderer forskerne også, at det er en lille koloni med bare én celle i én kubikcentimeter sediment, i nogle områder af sedimentet. Men i kulaflejringerne steg tallet til omkring 100 til 10.000 celler af levende mikrober, der dannede metangas.
Ifølge Glombitza er dette et vigtigt fund, da det byder ind med en dyb metankilde, som kan bidrage til dannelsen af metangashydrater, der findes i de mere overfladiske dele af sedimentet. De kan have interesse for fremtidens energiudforskning, men samtidig udgør det også en kilde til stærk drivhuseffekt, hvis det slipper ud.
»Hvis du tænker på, at en kubikcentimeter sediment i grove træk svarer til en teskefuld sediment, og at det kulførende lag er flere hundrede meter tykt og horisontalt breder sig over adskillige kilometer, vil du se, at disse mikrober rent faktisk kunne have produceret rigtig meget metan,« siger han.
Høje temperaturer ødelægger muligvis jordmikrobernes cellevægge
Forskerne undrede sig over, hvorfor de fandt så få celler i nogle af aflejringerne.
»Mikroberne lod til at være koncentreret inden for kullejet dybt under havbunden, men stadig begrænsede i antal. Så vi havde en stor diskussion om, hvorfor det forholdte sig sådan,« siger Glombitza.
»Det viser sig, at temperatur er meget vigtigt. Vi ved allerede, at det er vigtigt for liv, men det står sjældent klart, hvor grænsen går. Så det undersøgte vi nærmere,« siger han.
»Vi beregnede temperaturens indflydelse på mikrobiel DNA og opdagede, at de høje temperaturer på denne dybde rent faktisk resulterede i forhøjede satser for ødelæggelse på DNA og cellevægge. Vi overvejer, at dette kan være årsagen til, at disse celletal er så lave. Men det er rent teoretisk,« siger Glombitza.
Hvordan overlever mikrober dybt under havbunden?
Ifølge Julie Huber, lektor ved Marine Biological Laboratory i Woods Hole, Massachusetts, USA, kan presset fra sedimenter på denne dybde også give en forklaring på det lave antal af celler.
»Det vil helt sikkert være et fokuspunkt for fremtidige studier at afdække, hvad der begrænser biomassen i dette usædvanlige miljø,« skriver hun i en perspektivering i Science Magazine, der er vedlagt det nye studie.
Huber var ikke selv involveret i studiet, men studerer også mikrober i dybhavssedimenter.
For hende lader det til at være et vigtigt studie, som viser, at på trods af den lille størrelse på den mikrobielle koloni, er de stadig i stand til at overleve på sådanne dybder. Det fortæller os, at vi endnu ikke har nået grænsen for, hvor liv kan eksistere, selv 2,5 kilometer under havets bund.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos ScienceNordic. Oversat af Anna Bestle
\ Ny boreteknik gør det muligt for forskere at nå nye dybder
Forskerne brugte et riser-system ombord på deres forskningsfartøj R/V Chikyu – det første eksempel på brug af sådan et bor i videnskabelig forskning.
»Vi havde brug for en avanceret boreteknik for at nå ned på disse dybder og for at undgå metanudslip,« siger Glombitza.
»Vi måtte også være meget forsigtige for at undgå forurening fra alle væskerne, som man pumper ned sammen med boret, så vi tilføjede en indikator for at spore enhver urenhed, såvel som andre beregninger,« fortæller han.
