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地下微生物はほとんど不滅です

先月、ディープカーボン天文台驚くべき事実を発表しました:地球の表面の下に住んでいる微生物の質量は、15から230億トンの炭素の間にあります、そしてそれはすべての人々の炭素の質量のおよそ245-385倍です。これはすごいです。結局、それほど前ではないが、私たちは人生が地下深くで可能であることさえ疑わなかった。しかし、その背後には、細部がすぐに目立つようになるわけではなく、これは地下生活の質量、つまりその時代よりも驚くほど興味深いものです。

不死化する方法微生物に尋ねる

1920年代後半、カリフォルニア大学バークレー校の教授であるチャールズ・リップマンという科学者が、石の中に細菌があることを疑い始めました。化石菌ではありません。生きている。

彼は自分の中のバクテリアが密封された瓶の中の乾燥した土壌で40年間過ごした後、研究所は蘇生することができました。彼らが40年間生き残ることができれば、限界はありましたか?

石炭は湿地泥から成長した、テスト用に熟した石のようなものでした。彼は、粉塵から何かが発生するかどうかを確認するために、一片の石炭を粉砕し始めた。それはできました。

無菌水中で石炭粉塵をかき混ぜた後、2、3週間後に彼はバクテリアに似た何かを見ました。細菌の食事であるペプトンと一緒にそれを溶液に入れると、彼は蘇生時間を5時間に加速しました。

不思議なことに、彼はその期間を発見しました回収には2日間の液体再水和が必要であった。砕いた石炭が湿っていても、その後すぐにそれをペトリ皿のゼラチンのような食品寒天上に置いても、何も成長しなかった。

もちろん、Lipmanには予防措置が含まれていました汚染物質が成長を引き起こさないようにするため。粉砕前の数時間または数日間の石炭片の洗浄、浸漬、ベーキング、および圧搾を含んでいた。実際、彼は、サンプルを160℃で数時間加熱しても石炭内部のバクテリアの破壊にはつながらないことを発見しました。いずれにせよ、彼は彼らを励ましさえしました。焼かれた時間が長いほど(信じられないほど50時間まで)、その後石炭が壊れたときに成長するように見えました。 (もしその結果が本物であれば、石炭が作られる条件を考えると、それほど驚くことではないかもしれない)。

Lipmanは彼がバクテリアだとは思わなかった石炭から作られて、バクテリアが腸で生きているのと同じ意味で生きていました。それどころか、彼は、石炭が形成される過程で、バクテリアは乾燥して凍結段階に入ったと信じていました。

「…石炭に含まれる微生物は、実際にはそれは泥炭のように見えたので、もともと微生物が非常に豊富であった物質からの形成の間に石炭の中に投獄された生存者です」と彼はJournal of Bacteriologyに書いています。 「石炭やその他の安定した微生物の安定期に散らばった時折の紛争は、時間と状況の悪循環を経験し、生きた性格、植物生物に変わる能力、および好ましい条件で繁殖する能力を保存してきたと思う」。

我々は現在この乾燥状態を無水ロビオと呼び、ゆっくり動くことが宇宙の真空と放射線の衝撃に耐えることができるのはこの状態にある。

リップマンの石炭はウェールズとペンシルバニアから来て、その一部は900メートルの深さで採掘されました。ペンシルベニア州の石炭は、全地質学的下位期間であるペンシルベニア州の名前に影響を与えました。

彼は少なくとも3億歳です。

1931年です。 彼の同僚たちは、おそらくLipmanがおかしいと思っていた。しかし、ここで、2019年に、それは彼が狂っていなかったことがますます可能性が高いようです。世界で最も古い生き物は曲がったマツや古代のアスペンではないかもしれませんが、表面の下の岩石の中に閉じ込められた小さな微生物です。

最近の作品10年後、堆積物中、岩石中、ポケット中、地下の亀裂中に存在するバクテリア - それらの多くは水和状態で活性状態にある - は古くなったデータであることを示しています。

たとえば、2000年代初頭には、科学者たちは帯水層や堆積物中の微生物の呼吸速度は、表面の微生物のそれよりも有意に低いことがわかった。バイオマスの代謝回転率 - 細胞内の分子を置き換えるのにかかる時間 - は、数百から数千年の間で測定されました。

「微生物がこれらに繁殖するかどうかわからないこのようにバイオマスの回転率が遅い地下環境では、「ディープバイオスフィアに関する2013年のNature and Extentのレビューで、Frederick CowellとStephen D’Hondtは、「数百万から数千万年をかけずに生きる」と述べています。

2017年、PNASに作品が登場しました。5〜3千万年前の石炭と頁岩鉱床で、日本の沖合沖の太平洋の海底下2キロメートルに、低密度のバクテリアが発見されたことが示されています(「低い」は依然として1立方センチメートルあたり50〜2000細胞に相当します)。

そして、彼らはまだ非常にゆっくりとしていますが、まだ活動的です、住んでいた。彼らの世代の時間は数ヶ月から100年以上まで様々でした。しかし、この見積もりはおそらく控えめなものでした。実験室での大腸菌の生成時間は15〜20分です。

深海に生息する微生物の研究南太平洋の海底堆積物、2018年、Geobiologyに発表されたように、そのような堆積物中の適応度は成長中ではなく生存中であると結論された。著者らは、そのような微生物の食物の唯一の供給源はそれらが彼らと共に埋葬されていたということであると結論を下した。彼らがその年の間に保守と修理のために使う炭素の量は、セルの中のそれらの炭素含有量のわずか2%でした。

「無傷の微生物細胞がこの古代の生息地で発見されているという事実は、これらの生物の耐性に大きな影響を与えています」と著者らは書いています。

たくさんシミュレートする彼らのコンピュータモデルでは400万年後、100万年、すべての細胞が成長を停止しました。彼らは単に古い死体の働きを支えるために彼らが見つけることができるすべての資源を投資しました。

このゲームはゼロでどれくらい続くことができますか賞金?微生物は飢えてしまうのでしょうか?彼らは、Lipmanが発見したもののように、枯れた凍った形をとるのだろうか?それとも特別な条件が必要ですか?

証拠はそれを蓄積しています栄養不足の高齢のバクテリアは「微生物ゾンビ」ではありません。それどころか、地下の深い微生物がより穏やかな環境に置かれると、すぐに生かされることが多くの研究によって示されています。

一般に、これらの調査結果はまっすぐではないようです非常にばかげている、地球の表面の下に深く埋め込まれた微生物が宇宙線から保護されている - 水、堆積物、岩の厚い層によって。地球の表面に到達する宇宙放射線中に存在するミューオンは、わずか数十メートルの岩を突き破ることができます。そのような放射線は絶えず表面に住む有機体のDNAを照射して、それらの突然変異を引き起こします。

人生が満たしてきた汎精子症の仮説小惑星の中を宇宙にヒッチハイクして旅行することは、いつも超自然的なことのように思えました。しかし、これらの発見は、生命が地球上にほぼ即座に現われるという最近の認識と共に、惑星の形成と共に、私たちにこの態度を再考することを強います。スペースは巨大ですが、人生はその道を見つけるでしょう。

まとめると、地殻はそれは、節電モードで駐車していて、いつでも生き生きとする準備ができている、遊んでいない古代のバクテリアでただお粗末に見えます。しかし、どんな人生ですか!エポックは、暗く、空気のない、静かなマトリックスの中に、かろうじて摂食し、かろうじて呼吸し、かろうじて動いて、かろうじて生きている間に埋葬に費やした。しかし死んではいない。

Charles Lipmanが正しければ、私たちの惑星では恐竜の出現の前に5000万年前に生活を始めた細菌細胞もあります。そして、それは明日再び分裂し始めるかもしれません。息をのむようです。

しかしながら、実際的な不死の代償は地下監獄に閉じ込められたままでいることです。

同意する、それは人々の埋葬とそれほど変わらない。

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