Serie De Ficção Cientifica Brasileira: A nossa vida é repleta de magia quando entendemos, e unimos a nossa sincronicidade com o todo. “A Harpa Sagrada” inicia-se numa serie de revelações onde o homem tem sua essência cravada no sagrado, e o olhar no cosmos aspirando sua perfeição.

segunda-feira, 6 de agosto de 2012

Primeira vez a metano-exalando micróbios descobertos na Terra (Será que Marte ser o próximo?)



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Por algumas estimativas, um terço dos organismos da Terra, em massa, vivem em rochas do nosso planeta e nos sedimentos, mas as suas vidas e ecologia são quase um mistério completo. Esta semana, microbiologista James Holden na Universidade de Massachusetts Amherst e outros relatam no Proceedings of the National Academy of Sciences os primeiros dados detalhados sobre um grupo de metano exalando micróbios que vivem nas profundezas das rachaduras de quentes vulcões submarinos.
Cientistas planetários têm sido intrigante sobre o que poderia estar produzindo gás metano detectado em Marte fina atmosfera. Moléculas de metano são facilmente destroçadas pela luz ultravioleta do Sol, portanto, qualquer metano em torno deve ter sido lançado recentemente. A presença do metano provocou um debate quente na ciência Marte comunidade: é um sinal de vida microbiana ou geologia? Talvez a missão Curiosidade nos dará a resposta.
"A evidência foi construído ao longo dos últimos 20 anos, que há uma incrível quantidade de biomassa no subsolo da Terra, nos sedimentos da crosta e marinhos, talvez tanto quanto todas as plantas e os animais na superfície", disse Holden. "Nós estamos interessados ​​em que os micróbios na rocha profunda, eo melhor lugar para estudá-los é em fontes hidrotermais de vulcões submarinos. Fluxos de água quente trazer as fontes de nutrientes e energia de que necessitam."
"Assim como biólogos estudaram as diferentes habitats e as exigências da vida para girafas e pingüins quando eram novas para a ciência, pela primeira vez, estamos estudando esses microorganismos subsolo, definindo as suas necessidades de habitat e determinar como os diferem entre as espécies. É muito emocionante, e permitirão uma melhor compreensão dos ciclos biogeoquímicos no fundo do oceano. "
O estudo também aborda questões como os processos metabólicos que podem ter parecido na Terra 3 bilhões de anos atrás e que a vida microbiana extraterrestre pode ser semelhante em outros planetas. Além disso, porque o estudo envolve metanógenos, os micróbios que inalam de hidrogénio e dióxido de carbono para produzir metano como resíduo, que pode também lançar luz sobre a formação de gás terrestre natural.
"Modelos ter previsto a habitabilidade dos ambientes rochosos que estamos mais interessados, mas nós queremos fundamentar a verdade para esses modelos e refiná-los", explica Holden.
Em um biorreator de 2-litros a U Mass Amherst, onde ela poderia controlar os níveis de hidrogênio, estudante de pós-graduação Helene Ver Eecke cresceu culturas puras de microrganismos metanogênicos hipertermofílicos de seu local de estudo ao lado de alguns espécies comercialmente disponíveis methanogen hipertermofílicos como um controle. Descobriu cinética de crescimento para os três organismos foram aproximadamente os mesmos. Isto é, todo cresceu à mesma taxa, quando administrado quantidades iguais de hidrogénio e tinha as mesmas exigências de crescimento mínimas.
"Estas experiências estabelecido para a primeira vez que estes metanogenes precisa de pelo menos 17 micromolar de hidrogênio para crescer", Holden diz. Os investigadores de diversas instituições trouxe uma mistura extraordinariamente rica de conhecimento para este trabalho.
Holden e Ver. Eecke em UMass Amherst usou técnicas de cultura de olhar para os organismos na natureza e, em seguida, estudar a cinética de seu crescimento em laboratório. Co-investigadores Julie Huber na Marine Biological Laboratory, em Cape Cod desde análises moleculares dos micróbios, enquanto David Butterfield e Marvin Lilley da Universidade de Washington contribuiu com análises geoquímicas de fluidos.
Usando a pesquisa submarino Alvin, eles coletaram amostras de fluidos hidrotermais decorrentes fumantes negros até 350 graus C (662 º F) e escorrer de fendas do fundo do oceano a temperaturas mais baixas. As amostras foram do vulcão Axial eo Segmento Endeavour, ambos os locais a longo prazo observatório ao longo de uma cadeia montanhosa submarina cerca de 200 milhas da costa de Washington e Oregon e 1-1,5 milhas abaixo da superfície.
"Usamos instrumentos de amostragem especializados para medir a química e composição microbiana dos fluidos hidrotermais", diz Butterfield. "Este é um esforço para compreender os fatores biológicos e químicos que determinam a estrutura da comunidade microbiana e taxas de crescimento."
No local Axial, eles encontraram hidrogênio acima do seu limiar methanogen para o crescimento e evidências moleculares, dos organismos e geoquímica de metanogênese em curso, enquanto que em níveis de hidrogênio Endeavour estavam abaixo do seu limiar e provas para metanogênese era praticamente inexistente. Outros assumiram cultura e amostras de fluido ao redor do mundo, para Holden e seus colegas analisaram estes bem e confirmou o limiar inferior de concentração de hidrogênio necessária por estes microrganismos metanogênicos. Houve uma reviravolta final feliz aguarda os investigadores, eles montaram um quadro de como estas methanogens viver e trabalhar.
No local da Endeavour baixo hidrogênio, eles descobriram que um methanogens poucos hipertermofílicos pode ganhar a vida através da alimentação sobre os resíduos hidrogênio produzido por hipertermófilos outros. "Isso foi extremamente emocionante", diz Holden. "Nossa hipótese é que os methanogens crescer syntrophically com o hidrogênio produzindo micróbios, e funcionou assim no laboratório com uma estirpe do site. Então, nós descrevemos um ecossistema methanogen que inclui uma relação simbiótica entre os micróbios, que em minha mente destaca a força da nossa abordagem de equipe multi-facetada. Realmente valeu a pena. Nós sentimos que mais pesquisas acoplamento medições de campo com amplas experiências de laboratório vai ser muito proveitoso no futuro. "
Imagem no topo da página mostra uma oxidação aeróbia do metano (OMA): Archaea na imagem em vermelho, bactérias redutoras de sulfato em verde. Imagem microscópica de um consórcio OMA a partir de amostras de sedimentos do mar profundo após hibridação in situ fluorescente.
Jornal de referência: Proceedings of the National Academy of Sciences
O Galaxy diário via National Academy of Sciences e da Universidade de Massachusetts Amherst
Crédito da imagem: Annelie Pernthaler / UFZ

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