깊은 해저 통풍구에서 발견된 지구 자기장을 '감지'하는 박테리아

지구 자기장과 정렬할 수 있는 자기주성 박테리아가 새로운 위치에서 발견되었습니다. 이전에 육지와 얕은 물에서 관찰된 열수 분출구 분석을 통해 바다 깊은 곳에서도 생존할 수 있음이 입증되었습니다. 박테리아는 일반적인 필요에 적합하지 않은 환경에서 존재할 수 있었습니다. 자기주성 박테리아는 지구 생태계에서 그들이 하는 역할뿐만 아니라 외계 생명체를 찾는 데에도 관심이 있습니다. 그들의 존재에 대한 증거는 수십억 년 동안 암석에 남아 있을 수 있습니다. 그들의 자기 기울기는 또한 시간이 지남에 따라 자극이 어떻게 이동했는지에 대한 기록을 제공할 수 있습니다. 이 새로운 발견은 연구원들에게 자성 박테리아가 훨씬 더 예상치 못한 위치, 지구, 심지어 화성 또는 그 너머에서 발견될 수 있다는 희망을 가져다줍니다.

자기주성 박테리아는 초능력을 가지고 있는 것 같습니다. Marvel Comics 캐릭터인 Magneto와 마찬가지로 그들은 지구의 자기장을 “감지”할 수 있습니다. 이 작은 유기체는 자기소체, 즉 막으로 싸인 철 결정체를 포함하고 있으며, 이는 지구의 자기장과 정렬되도록 배열하고 나침반처럼 박테리아를 가리킵니다. 이로 인해 박테리아는 자기 트랙 위의 기차처럼 북쪽이나 남쪽으로 이어지는 지구의 자기장 방향으로 이동합니다. 수명 주기의 일부로 탄소, 질소, 인 및 기타 자연의 핵심 요소의 생지화학적 순환에서 중요한 역할을 합니다. 그들은 육지와 얕은 물에서 잘 연구되었지만, 그것들을 수집하는 것이 어려울 수 있는 깊은 물에서는 거의 없습니다.

2012년 9월, 도쿄 대학의 연구원을 포함한 팀은 서태평양의 남쪽 마리아나 트로프로 과학 해양 크루즈에 착수했습니다. 이름이 지정된 원격 작동 수중 차량 사용 하이퍼돌핀, 그들은 수중 2,787m (도쿄 스카이 트리 높이의 거의 4.5 배 또는 뉴욕 엠파이어 스테이트 빌딩 높이의 6 배 이상)의 열수 분출구에서 “굴뚝”을 수집했습니다. 열수 분출구는 바닷물이 지하로 스며들고 마그마에 의해 결국 섭씨 400도까지 과열되어 다시 끓을 때 형성됩니다. 분출하는 물은 굴뚝을 형성하기 위해 층을 이룬 바다에 광물과 금속을 침전시켜 많은 독특한 형태의 생명체에게 따뜻하고 풍부한 서식지를 제공합니다.

“우리는 예상하지 못한 굴뚝에 사는 자기주성 박테리아를 발견했습니다. 굴뚝의 모양으로 인해 이러한 박테리아가 일반적으로 선호하는 명확하고 수직적인 화학 구배가 부족합니다.”라고 과학 대학원의 Yohey Suzuki 부교수는 설명했습니다. 도쿄대학. “우리가 수집한 박테리아는 주로 ‘총알’ 모양의 마그네토솜을 포함하고 있었는데, 우리는 이를 ‘원시적’ 형태로 보고 수천 년 동안 크게 변하지 않았다고 추론했습니다. 사실, 우리가 발견한 환경은 대략 초기 지구와 비슷합니다. 자기주성 세균의 조상이 출현한 것으로 추정되는 35억년 전.”

자석을 사용하여 굴뚝 가장자리에서 박테리아를 수집했습니다. 그런 다음 팀은 유전 데이터를 조사하여 이들이 Nitrospinae 박테리아와 관련이 있음을 발견했습니다., 심해 환경에서 탄소 고정에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있지만, 어떤 자기주성 그룹도 포함하지 않는 것으로 알려져 있습니다.

“심해 열수 분출공은 독특한 수중 생물의 발상지일 뿐만 아니라 외계 생명체의 잠재적인 유사 서식지로도 관심을 끌고 있습니다.”라고 스즈키는 말했습니다. “우리가 박테리아를 샘플링한 환경은 화성이 약 30억년 전 표면에 여전히 물이 흐르고 있을 때와 비슷하다고 생각했습니다.”

자기주성 박테리아(자기화석으로 알려짐)의 자성 입자의 화석화된 잔해는 수십억 년 동안 암석에 보존될 수 있습니다. 이 자기화석은 연구자들이 고대 지자기 역사를 함께 짜맞추는 데 도움이 될 수 있으며 외계 생명체를 찾는 데 좋은 후보입니다. 1996년 약 36억년 된 화성 운석 앨런 힐스 84001(Allan Hills 84001)은 박테리아와 유사한 생명체의 철 결정 화석을 포함하고 있는 것으로 나타나 세계적인 센세이션을 일으켰다. 이 주장은 그 이후로 널리 논란이 되었지만 스즈키는 여전히 미래의 발견에 대한 희망을 가지고 있습니다. 이전에 그들이 살았던 것으로 생각되지 않았던 지구상의 다양한 유형과 연대의 암석에서 더 많은 증거를 계속 찾고 있습니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/06/230627225215.htm