Вчені оживили глибоководних мікробів віком 100 мільйонів років

Протягом десятиліть вчені збирали зразки стародавніх відкладень з-під морського дна, щоб краще зрозуміти клімат минулого, тектоніку плит і глибоку морську екосистему.

У новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Communications, вчені повідомляють, що при правильному харчуванні в правильних лабораторних умовах мікроби, зібрані з осадових порід віком в 100 мільйонів років, можуть оживати і розмножуватися, навіть після того, як вони пролежали в сплячці з тих пір, як динозаври жили на нашій планеті.

Дослідницька група, що стоїть за новим дослідженням, з Японського агентства з науки і техніки (JAMSTEC), Вищої школи океанографії URI, Національного інституту передових промислових наук і технологій та Університету Кочі, зібрала стародавні зразки опадів десять років тому під час експедиції в Південно-тихоокеанський коловорот, частину океану з найменшою кількістю поживних речовин, доступних для харчних для харчоворот, частину морської.

Південно-Тихоокеанський кругообіг є одним з п'яти гігантських систем течій у світовому океані, де величезні маси води рухаються по колу, практично не контактуючи з іншими водними масами через тиск і температуру води.

«Наше головне питання полягало в тому, чи могло життя існувати в такому обмеженому поживними речовинами середовищі або це була безжиттєва зона», - сказав провідний автор статті Юкі Мороно, старший науковий співробітник JAMSTEC. - І ми хотіли знати, як довго мікроби зможуть підтримувати своє життя в умовах майже повної відсутності їжі. "

На морському дні є шари відкладень, що складаються з морського снігу (органічного сміття, що постійно надходить з поверхні моря), пилу і частинок, що переносяться вітром і океанськими течіями. Дрібні форми життя, такі як мікроби, потрапляють у пастку цього осаду.

На борту дослідницького бурового судна JOIDES Resolution команда вчених пробурила численні осадові керни на глибині 100 метрів під морським дном і майже 6000 метрів під поверхнею океану.

Вчені виявили, що кисень присутній у всіх ядрах, припускаючи, що якщо осадові породи повільно накопичуються на морському дні зі швидкістю не більше метра або двох кожні мільйон років, кисень буде проникати на всьому шляху від морського дна до основи. Такі умови дозволяють аеробним мікроорганізмам - тим, які потребують кисню для життя, виживати протягом геологічних часових масштабів - мільйони років.

За допомогою складних лабораторних процедур вчені інкубували зразки, щоб повернути мікробів до життя. Результати показали, що замість того, щоб бути скам'янілими залишками життя, мікроби в осаді вижили і були здатні рости і ділитися.

«Ми знали, що є життя в глибоких відкладеннях поблизу континентів, де є багато похованої органічної речовини», - кажуть дослідники. - Але ми виявили, що життя поширюється в глибокому океані від морського дна до скелястого фундаменту, що лежить під ним ".

Юки Мороно спочатку був приголомшений результатами. «Спочатку я був налаштований скептично, але ми виявили, що до 99,1% мікробів в осадових відкладеннях віком 101,5 мільйона років (крейдяний період), були все ще живі і готові до розмноження», - сказав він.

Вчені також досліджували таксономічний склад 6 986 окремих клітин, які вони пожвавили, і виявили, що в мікробних спільнотах переважають бактерії.

Домінуючі бактеріальні групи включали Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria і Deltaproteobacteria. Невелика частка теплолюбних архей була виявлена тільки в одному відносно молодому зразку.

З нещодавно появою здатності вирощувати, маніпулювати і характеризувати стародавні мікроорганізми дослідницька група з нетерпінням очікує застосування аналогічного підходу до інших питань геологічного минулого.

Згідно з Мороно, життя для мікробів в осадових дуже повільне порівняно з життям над ними, і тому еволюційна швидкість цих мікробів буде повільнішою. - Ми хочемо зрозуміти, як або якщо ці стародавні мікроби еволюціонували, - сказав він. «Наше дослідження показує, що підводне дно - чудове місце для вивчення меж життя на Землі».