Karen G. Lloyd’un yeni kitabı Karayolları’ya göre, Dünya Kabuğundaki mikrobiyal yaşamı inceleyerek kendi gezegenimizde harika bir uzaylı macerası bulunabilir.
Pasifik Okyanusu’ndaki bu termal havalandırma gibi yerlerde mikrobiyal yaşam gizleniyor
Kargaşa
Karen G. Lloyd (Princeton University Press)
Ormanlar hakkında ve neredeyse okyanus veya çöller hakkında bir rafla dolu bir kitap düşünebilirim. Ve Amazon’dan Antarktika’ya kadar uzak ekosistemlere keşif gezileri üzerine ne kadar mürekkep döküldüğünü düşünün. Yine de birkaç önemli istisna dışında, bu tür yazı Dünya’nın en büyük, en büyüleyici habitatlarından birini ihmal etti. Bu, gezegenin kabuğundaki mikrobiyal yaşamdır: derin biyosfer.
Artık. Küreseller: Yeryüzündeki en garip hayatı keşfetmek Karen G. Lloyd, Dünya’nın yeraltı yaşamı için çok ihtiyaç duyulan bir alan rehberidir-en azından şimdiye kadar araştırabildiğimiz kısımları. “Aslında, henüz hayatın varlığını bıraktığı bir derinlikle karşılaşmadık” diye yazıyor.
Derin biyosferin varlığının yaygın bilgi olmaması, yüzey ile anlaşılabilir bir kaygımızı yansıtıyor. Sonuçta burada yaşıyoruz. Ancak Tennessee Üniversitesi Knoxville’de mikrobiyal bir biyojeokimyacı olan Lloyd, bu yaşam hakkında daha fazla bilgi edinmenin genel olarak yaşam hakkında düşünme şeklimizi değiştirebileceğine dair güçlü bir durum yapıyor.
Gördüğü gibi, derin biyosfer, yüzeydeki çoğu yaşam için birincil enerji kaynağı olan güneş ışığına maruz kalmadan yaşamın var olduğu yer altında veya deniz tabanının altında herhangi bir yeri içerir. Böyle bir tanım, birkaç santimetre bataklık muck’in altındaki çürüyen bitkilerden yaşayan metanojenlerden 3 kilometre aşağı kayalara soluyan kemolitotroplara kadar çok çeşitli metabolik bağlamlarda uzanır.
Bu mikroplar için şöyle yazıyor: “Sanki Dünya Kabuğu’na dağıtılmış milyonlarca küçük düşük güçlü güneş var, her biri kendi küçük bir yer altı ekosistemine sahip”.
Orada ne kadar hayat var? Gerçekten bilmiyoruz. Ancak tüm tahminlerimiz çok düşük, diyor Lloyd. Yalnızca deniz sedimanlarının 2.9 × 10 içerebileceğini iddia ediyor29 Kıtaların kırıkları ve gözeneklerinde iki kat daha fazla yapım yaparak hücreler. Bunlar şaşırtıcı sayılar.
Genetik sekanslama teknolojisi ve globetrotting saha çalışmasının bir kombinasyonu sayesinde şimdi bu içten ekosistemler hakkında daha fazla bilgi edinmeye geliyoruz. Birincisi, Lloyd açıklıyor, araştırmacıların farklı mikrop türleri arasında ayrım yapmalarına yardımcı oluyor ve sadece DNA’ya dayalı metabolizmaları hakkında çıkarımlar yapıyor. Bu derin yaşayan bakterilerin çoğunun ve arkea’nın yüzey laboratuvarlarında yetiştirilmesi imkansız olduğu göz önüne alındığında bu yararlıdır.
Bu bir film gibi: volkanik camın parçalarına kaymamaya dikkat et, asit göle düşmesiniz!
Saha çalışması kısmı, deniz tabanındaki hidrotermal havalandırma deliklerinden, kıta kayasından delinmiş veya derin madenlerde damlayan sudan toplanmış olsun, araştırmacıların yeni DNA’ya nasıl el koymaları ile ilgilidir. Lloyd, “Ekstremofilleri incelemek için bazen kendiniz olmalısınız” diye yazıyor.
Esprili nesir sayesinde, bizi And Dağları’nın yüksek çölünden bir Kosta Rikalı yanardağın tehlikeli zirvesine kadar mikropları kovalayan bazı maceralarına getiriyor. Bunlar bir aksiyon filminden sahneler: Volkanik camın parçalarına kaymamaya dikkat et, asit gölü içine düşüyorsun!
Ama neyse ki, kitap cesur keşiflerin bir hesabından çok daha fazlası. Derin biyosferi mümkün kılan kimyanın genişletilmiş, ulaşılabilir açıklamalarına sahiptir. Bu karmaşık şeyler. Denklemler söz konusudur. Çok fazla ΔG göreceksiniz-bir mikropun belirli bir kimyasal reaksiyondan çıkarabileceği enerjinin çok önemli ölçüsü. Yine de, bir şekilde, imkansız olan Lloyd, bu organizmaların “enerjik kenarda” yaşamasını sağlayan kimyasal konturları görmeye başlamamıza yardımcı oluyor.
Bizi bu dik öğrenme eğrisini yukarı çekmek için yüzey altı dünyasını odaklamak için yüzey ekosistemlerine ve kendi diyet alışkanlıklarımıza sahip analojilere güveniyor. Örneğin, sülfür munching bakterileri “kanepe potatoları” dır. Serengeti’ye layık bir ekolojik dramada hidrojen, evrensel gıdaları alıkoyarak metanojenik “freeloaders” ile rekabet ederler. Svalbard’ın fiyortlarındaki sülfat indiricileri “sürekli stoklanmış bir buzdolabına erişebilir”. Bütün bunlar biyojeokimya hakkında eğlenceli ve uyarıcı bir okuma yapar – kolay bir başarı yoktur.
Bununla birlikte, kitabın doruğu, Lloyd’un bazı derin yaşam biçimlerinin, bireylerin binlerce yıl veya muhtemelen milyonlarca yıl boyunca yaşamasına izin verebilecek son derece yavaş metabolizmalara sahip olduğu konusundaki tartışmasıdır. Bu “aeonophiles” (çok uzun ömürlü olduklarını kanıtlarlarsa) “hayatın nasıl çalışması gerektiğine dair önceden düşünülmüş kavramlarımızı parçalamaya” devam ediyor. Gerçekten de, bunlar gerçekten yabancı yaşam tarzları. Onlar hakkında yeryüzünde daha fazla şey öğrenebiliriz.
