Istraživanje iz bivšeg Homestake rudnika pokazalo je da, skoro milju ispod površine, mikrobne zajednice formiraju odvojene i specijalizovane mikrokosmose. Svaka od šest ispitanih lokacija ima sopstvenu zajednicu; jedna grupa mikroba održava spor metabolizam i hemijsku ravnotežu, dok druga reaguje na prilive nutrijenata. Otkriće ima važne implikacije za podzemno skladištenje ugljenika, geotermalne projekte i rizik od korozije infrastrukture.
„Svaki grad treba vodoinstalatera“: Skriveni mikrobni svetovi skoro milju ispod zemlje i zašto nam je to važno
Photo Credit: iStock
U bivšem rudniku Homestake u Južnoj Dakoti, danas poznatom kao Sanford Underground Research Facility, istraživači su otkrili izuzetno organizovane mikrobne zajednice skoro milju ispod površine — raspoređene tako da pokazuju kako život opstaje i prilagođava se u gotovo neprestano neprijateljskim uslovima.
Kako je istraživanje izvedeno
Tim geobiologa sa Northwestern University na čelu sa Magdalenom Osburn analizirao je fluide koji kruže kroz pukotine u steni na šest različitih lokacija unutar rudnika. Uzorci su prikupljeni na dubinama od oko 250 m (≈820 ft) do oko 1.500 m (≈4.920 ft). Posao je trajao četiri godine i uključio detaljne hemijske i mikrobiološke analize.
Neočekivana raznolikost i podele uloga
Umesto jedinstvene, homogene mikrobiote širom rudnika, svaki lokalitet je pokazao svoju jedinstvenu mikrobnu zajednicu — svojevrstan "mikrokosmos" koji se razlikuje i od susednih tačaka. Iako se vrste razlikuju, važne funkcije koje omogućavaju opstanak stalno se ponavljaju.
Osburn: „Svaka tačka je svoj mali mikrokosmos — izgledalo je kao da imaju vrlo malo dodirnih tačaka jedni s drugima, čak i kad su fizički blizu.“
Analize pokazuju da se mikrobi dele na grupe prema funkciji: jedna grupa održava spor i štedljiv metabolizam koji reciklira ugljenik i stabilizuje hemiju okoline, dok je druga grupa "pripremljena" da brzo reaguje na kratke impulse nutrijenata.
Posledice za energetiku i infrastrukturu
Otkriće ima praktične implikacije: projekti za podzemno skladištenje ugljenika, geotermalni objekti i sama gradnja bušotina i cevi mogu promeniti hemiju podzemnih voda i probuditi ove mikrobe. Kako upozorava Osburn, ukoliko im se obezbede metabolički pogodni spojevi, neki mikroorganizmi mogu započeti procese koji dovode do korozije metala i oštećenja infrastrukture.
Osburn: „Ako damo mikroorganizmima hemikalije koje mogu metabolizovati, probudićemo ih — a to može uticati na cevi, bunare i drugu podzemnu infrastrukturu.“
Tim nije pronašao jedinstvenu "core" mikrobnu zajednicu koja važi za ceo rudnik, ali je jasno da su ključne funkcije prisutne na svakoj lokaciji — po analogiji, svako mesto ima svog "vodoinstalatera" koji obavlja neophodne zadatke za održavanje sistema.
Širi značaj
Osim direktnih aplikacija u inženjeringu i energetici, otkriće menja perspektivu kako gledamo na život u ekstremnim sredinama i proširuje značenje uslova koji bi mogli podržati život na drugim planetama. Čak i u jednom od najizolovanijih okruženja na Zemlji, život ostaje organizovan i funkcionalan.
Šta sledi? Dalja istraživanja treba da mapiraju prostornu varijabilnost zajednica, utvrde mehanizme interakcije i preciznije predvide kako ljudske aktivnosti mogu promeniti ove skrivene ekosisteme.
Pomozite nam da budemo bolji.
