شناخت حیات از اعماق دریا تا فضا به کمک فلوسیتومتری

تحقیقات جدید ممکن است دستیابی به موفقیت دانشمندان برای درک زندگی در سخت ترین محیط ها باشد. دانشمندان آزمایشگاه Bigelow برای علوم اقیانوس ، میکروارگانیسم های کوه های زیر آب در اقیانوس اطلس را مورد مطالعه قرار دادند و از روشی استفاده کردند که می تواند پنجره های جدیدی را در درک ما از چگونگی بقای حیات در اعماق دریا یا فضا باز کند.

سنگ پوسته زیر کف اقیانوس یکی از بزرگترین مناطق روی زمین است که می تواند حیات را پشتیبانی کند. در داخل منافذ و شکستگی سنگ ها میکروارگانیسم های پیدا شده هستند که بر چرخه های مواد مغذی در مقیاس جهانی تأثیر می گذارند. در حال حاضر ، محققان روش جدیدی را برای مطالعه آنها توسعه داده و نشان داده اند. آنها اخیراً نتایج خود را در mBio ، مجله آنلاین انجمن میکروبیولوژی آمریکا منتشر کردند.

بث اورکات ، دانشمند ارشد تحقیقات ، نویسنده ارشد این مقاله می گوید: “بیشتر زندگی میکروبی روی زمین در زیر سطح زمین است.” “برای درک چگونگی تکامل حیات روی زمین و نحوه زنده ماندن موجودات زنده، باید به ژرف ترین نقاط نگاه کنید.

محققان آتلانتیس ماسیف ، کوهی در زیر آب به ارتفاع 2.5 مایل در نزدیکی خط رائس آتلانتیک میانی را مورد بررسی قرار دادند. تصور می شود که این منطقه  برای چگونگی وجود حیات در دیگر سیارات و قمرها مشابه است. در بالای توده آتلانتیس ، ناحیه ای به نام شهر گمشده وجود دارد که از فعالیت دریچه های گرمابی گرم می شود. ناسا و سایر موسسات به این سیستم ها به عنوان الگویی برای منشاء حیات و نحوه زنده ماندن موجودات زنده در محیط های سخت علاقه مند هستند.

به دور ازاین اکوسیستم گمشده ، هنوز زندگی در صخره های زیر آب وجود دارد. در آنجا ، میکروبها در غلظتهای کم پخش می شوند ، که مطالعه آنها با بررسی چند نمونه سنگ دشوار است.

به طور سنتی ، محققان میکروارگانیسم ها را با حذف آنها از نمونه های سنگی با مواد شیمیایی مورد بررسی قرار می دادند. با این حال ، آن روش می تواند مشکل ساز باشد و هنگامی که سنگ دارای میکروارگانیسم کم است ، انجام آن دشوار است. بنابراین ، تیم روش جدیدی را ارائه داد.

با همکاری مرکز ژنومیک تک سلولی و مرکز سیتومتری آبزی ، هر دو بخشی از آزمایشگاه بیگلو ، این تیم توانست با استفاده از ابزاری به نام فلوسیتومتری روشی را توسعه دهد. فلوسیتومتری به محققان این امکان را می دهد که سلولها را سریع و دقیق بررسی و مرتب کنند. همچنین مطالعه اطلاعات ژنتیکی یک سلول را ممکن می سازد و دنیایی از فرصت های تحقیقاتی را باز می کند.

گوردیال ، که اکنون استادیار دانشگاه گلف است ، می گوید: این رویکرد راهی برای دسترسی به ژنوم موجودات زنده فراهم می کند. ” این می تواند ماهیت زندگی میکروبی در سیاره ما را به ما بیاموزد و به ما اجازه می دهد تا به سوالات اساسی در مورد نحوه زنده ماندن و آنچه می خورند پاسخ دهیم. ”

این تیم میکروب های سنگ های پوسته ای کف دریا را که تا ارتفاع 50 فوت در زیر اقیانوس حفر شده بود مورد مطالعه قرار داد. آنها دریافتند که محیط زیست نشان داده شده توسط سنگ های آتلانتیس توده ای متمایز از دریچه های هیدروترمال است ، اما قابل مقایسه با سایر محیط های مشابه است. این بدان معناست که این سیستم ، اگرچه برای سیاره ما غیر معمول است ، اما در نوع خود بی نظیر نیست. به نظر می رسد که میکروب ها عمدتا با کربن آب دریا زنده می مانند ، درست مانند دیگر موجودات زنده که درکف اقیانوس زندگی می کنند. علاوه بر این ، برخی از میکروب ها همچنین می توانند از مونوکسید کربن برای انرژی استفاده کنند.

نتایج تحقیقات نشان می دهد که این روش جدید می تواند برای مطالعه سایر محیط هایی که میکروب ها در آن محدود هستند ، مانند یخبندان دائمی یا دیگر مکان های عمیق دریا، یا حتی سایر سیارات مفید باشد. اورکات گفت: “ما در حال نشان دادن روش هایی هستیم که می تواند برای نمونه های گرفته شده توسط مریخ نورد ناسا استفاده شود که فقط می تواند چند قطعه کوچک را جمع آوری کند.

منبع خبر