Po vandenyno dugnu daugiausia yra archeos • Aleksejus Gilyarovas • Mokslo naujienos apie "Elementus" • Ekologija, mikrobiologija

Po vandenynu grindys daugiausia archeos

Buriavimas garo Corvette "varžovas", padarė garsiąją ekspedicija 1872-1876 metų., Kuriame buvo materialinę gerovę su bestuburiais, gyvenančių vandenyno dugno. Žr. "Challenger" ekspediciją. Rusų kalba labai gerai aprašyta knygoje: Moskalev L.I. "Masters of gelmes: vyras mokosi vandenyno iš buriavimo garo Corvette gelmes." Challenger "giliavandenių vairuoja povandeninis". 2005. 256 p. Vaizdas iš en.wikipedia.org

Galinguose Pasaulio vandenyno dugno nuosėdų sluoksniuose gyvena gyvos bakterijos, o žemiau viršutinio vieno metro sluoksnio akivaizdžiai dominuojanti bakterijų grupė yra archeos. Jų bendra anglies išreikšta biomasė yra apie 90 milijardų tonų, o tai gerokai viršija visų vandenynuose gyvenančių gyvųjų organizmų biomasę.

Per metus 1872-1876 ekspedicija britų buriavimo garo Corvette "Challenger" buvo įrodyta, kad vandenynas grindų dideliame gylyje (1000 m), nėra negyvas, tokių kaip manyta anksčiau kai kurie mokslininkai. Ant dirvožemio paviršiaus ir viršutiniame sluoksnyje buvo rasta įvairių gyvūnų įvairovė. Beveik šimtas metų vėliau, buvo spėjimas, kad gyvi organizmai aptinkami ne tik ant dugno paviršių, bet ir įsiskverbti labai toli, bent jau šimtus metrų gilyn į nuosėdas.Šios prielaidos pagrindas buvo cheminių reakcijų stebėjimas tarp giliųjų dugno nuosėdų dalelių. Šių reakcijų dažnis buvo daug didesnis nei tų, kurių tikimasi, jei procesai vyktų be organizmų dalyvavimo. Todėl liko manyti, kad aktyvios, gyvos bakterijos gyvena nuosėdose, kurios atlieka redox reakcijas, reikalingas energijai.

Nekilnojamasis pažanga, padaryta neseniai ištirti bakterijas, kurios gyvena dugno nuosėdose, tapo įmanoma tarptautinėmis giliųjų gręžimo vandenyno dugno programomis. Specialūs laivai, įskaitant šiame paveiksle parodytą "JOIDES Resolution", yra įrengti įrenginiai, leidžiantys dirbti iki 6000 m gylyje ir gręžti daugiau nei 2000 m uolienų. "JOIDES" reiškia jungtines okeanografines giluminių žemių ėminių ėmimo įstaigas – Jungtinių okeanografijos institutų Žemės dugno tyrimui, o rezoliucija perskaičiuojama kaip "Nustatymas"; vardas duodamas garsiuoju XVIII a. garsiojo navigatoriaus laivu, kapitonas James Cook). Nuotraukos iš www-odp.tamu.edu

Šiek tiek vėliau pasirodė raiška "gilus biosfera", o tai reiškia bakterijų pasaulį, gilų po dugnu paviršiumi, esančius ertmėse tarp nuosėdų dalelių dideliais gyliu. Kadangi bendras šių ertmių tūris yra labai didelis, atsirado prielaida, kad net ir santykinai mažu bakterijų ląstelių tankiu, jų bendra masė turėtų būti didelė, galbūt didesnė už bendrą vandenynuose ir žemėje gyvenančių bakterijų biomasę. "Gilios biosferos" mikrobų bendruomenė kartais laikoma seniausia, egzistuojanti ne tiek dėl medžiagų apykaitos, kiek paprastai būna sausumoje ir vandenyne, nes dėl vienašališko rekonstruotų (t. Y. Turtingų energija) junginių, gautų iš geofizinių procesų rezultatas. Tokių bakterijų anglies šaltinis gali būti neorganinės medžiagos, pvz., CO2.

Kadangi temperatūra gali būti gana didelė nuosėdų gylyje, mokslininkai manė, kad iš dviejų grupių bakterijų (arba, tiksliau, prokariotų), eubakterijų ir archeų (= archaeablių, žr.taip pat Archea), ten ten vyrauja archeos, nes tarp jų yra daug termofilų (žr. termofilą), o taip vadinamos "ekstremalios termofilijos" (žr. "Hyperthermophile"), kurių temperatūra siekia 100 ° C, yra visiškai archeos. Tačiau išvados buvo prieštaringos. Ginčas buvo apie tas medžiagas (biologinius žymenis), kurie naudojami vertinant tam tikrų mikroorganizmų grupių buvimą ir kiekį. Kadangi mokslininkai dažniausiai yra suinteresuoti gyvomis bakterijomis, atrinkti biologiniai žymekliai turėjo greitai suskaidyti po ląstelių mirties.

Neseniai puikiai patvirtinta, kad dominavimas sedimentų storyje būtent archeos buvo specialiai atliktas specialiu tyrimu, kurio rezultatai buvo paskelbti naujausiame žurnalo numeryje. Gamta. Straipsnio autoriai, Brėmeno universiteto Jūrų tyrimų centro (Vokietija) Organinių geochemijos grupė Julius Lipp ir jo kolegos iš tos pačios institucijos ir Japonijos jūrų tyrimų agentūros, naudojo skirtingus archaeakterijų nustatymo metodus, tačiau buvo specifinės archeos fosforo ir glikolipidai – esminiai ląstelių membranos komponentai.Po ląstelių mirties tokie lipidai egzistuoja palyginti trumpą laiką ir todėl gali būti naudojami gyvenant archeų gyvą biomasę.

Lipso ir jo bendraautorių, paimtų keliuose reisuose skirtingose ​​vandenyno dalyse, pavyzdžiai parodė, kad kritulių storio atstumas nuo žemės paviršiaus iki 367 m gylyje (didžiausias šio mėginio pavyzdyje) gyvųjų bakterijų masė sumažėjo apie 1000 kartų , o šiems lipidams, kurie yra būdingi archejoms, santykis buvo mažas tik viršutiniame matuoklio sluoksnyje, tada smarkiai padidėjo ir išliko labai aukštas (apie 90%).

Pakeiskite nuosėdų gylį (vertikali skalėa) bendras ir santykinis nevalytų polinių lipidų kiekis (nepažeistos poliarizacijos lipidai – IPL): a – bendras kiekis (ng / ml); b – archeų būdingų lipidų santykis (%). Galima suprasti, kad arčiečiams būdingi lipidai smarkiai dominuoja žemiau viršutinio nuosėdų matuoklio. Didžiausias leistinas nuosėdų storis yra 397 m. Atkreipkite dėmesį, kad abi svarstyklės yra logaritminės. Įvairios piktogramos rodo mėginius, paimtus skirtingose ​​vandenyno vietose. Pav. iš aptariamo straipsnio Julius S. Lipp ir kt. įGamta

Žinodamas tam tikrų lipidų bakterijų ląstelių dalį,Aptariamojo darbo autoriai apskaičiavo bendrą bakterijų masę viršutinėse (dengiančiose ne mažiau kaip 300 metrų) okeaninių dugno nuosėdų sluoksnius. Gauta vertė yra 90 Pg (1015 d) – pasirodė esąs gerokai daugiau nei visų gyvųjų organizmų, gyvenančių vandenyno stulpelyje, masė, bet kelis kartus mažiau nei sausumos augalų masė.

Šaltiniai:
1) Julius S. Lipp, Yuki Morono, Fumio Inagak, Kai-Uwe Hinrichs. Reikšmingas indėlis į esamą biomasę jūrų dugno nuosėdose // Gamta. 2008. V. 454. P. 991-994.
2) Ann Pearson. Biogeochemistry: Kas gyvena jūros dugne? / / Gamta. 2008. V. 454. P. 952-953

Taip pat žiūrėkite:
1) 1626 m gylyje po jūros dugno lygiu buvo aptiktas turtingas mikrobinis gyvenimas, "Elements", 2008 05/20.
2) Japonai rengiasi gręžti per pluta, "Elements", 2005 m. Gruodžio 17 d.
3) Auksas T. Giliai karšta biosfera // Proc. Natl. Acad. Sci. JAV. 1992. V. 89. P. 6045-6049 (Visas tekstas – PDF, 1.2 Mb)

Aleksejus Gilyarovas


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: