Zombie Bacteria
ลึกลงไปกว่า 5,000 เมตร ใต้แผ่นเปลือกโลกที่ไม่มีทั้งแสงอาทิตย์ ไม่มีสารอาหาร และอุณหภูมิที่สูงถึง 100 องศาเซลเซียส เป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่น่ามีสิ่งมีชีวิตชนิดใดสามารถอาศัยอยู่ได้ แต่เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม 2018 นักวิทยาศาสตร์จาก the Deep Carbon Observatory กลับพบแบคทีเรียจำนวนมหาศาล ที่เติบโตอยู่ในสภาพแวดล้อมดังกล่าวได้อย่างน่าเหลือเชื่อ และเรียกมันว่า “แบคทีเรียซอมบี้” (Zombie Bacteria)
แบคทีเรียเหล่านี้ถูกค้นพบโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากองค์กร Deep Carbon Observatory (OCD) โดยกล่าวว่า “พวกมันมีจำนวนมากจนน่าตกใจ ซึ่งมากขนาดที่ว่าหากนำมามัดรวมกันแล้วชั่งน้ำหนัก จะมีมวลมากกว่ามนุษย์บนโลกรวมกันถึง 300 เท่าเลยทีเดียว” โดยสถานที่ที่เก็บตัวอย่างขึ้นมานั้นคือหลายพื้นที่ทั่วโลกที่มีสภาพแวดล้อมแบบสุดขีด (ภูเขาไฟ เหมืองเพชร น้ำพุร้อน ใต้ทะเลลึก เหมืองทอง)
(เจาะหลุมลึกลงไปในพื้นทะเล 2.5 - 5 กม. เพื่อสุ่มตัวอย่าง ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ผลลัพธ์เพื่อสร้างแบบจำลองของระบบนิเวศที่อยู่ลึกเข้าไปในโลก )
การที่แบคทีเรียเหล่านี้มีชีวิตรอดในสภาพแวดล้อมสุดขั้วแบบนั้นได้ อิสซาเบล แดเนียล นักธรณีวิทยาตอบเรื่องนี้ว่า “โดยทั่วไปแล้วสิ่งมีชีวิตจะดำรงอยู่ได้ต้องมี 2 สิ่ง คือ อาหารและอากาศหายใจ ซึ่งแน่นอนว่าใต้ชั้นเปลือกโลกแทบไม่มีออกซิเจน แต่แบคทีเรียซอมบี้เหล่านี้สามารถใช้ ‘สารยูเรเนียม’ ที่ปล่อยออกมาจาก ‘หิน’ ในการหายใจและเปลี่ยนมันเป็นสารอาหารได้ในเวลาเดียวกัน”
ตะกอนตัวอย่างที่เก็บมาได้จากก้นมหาสมุทรที่ระดับความลึก 2.5 กม.
ทำให้นักวิจัยทราบว่ามีสิ่งมีชีวิตหลักอยู่ 3 ประเภท คือ อาร์เคีย แบคทีเรีย และยูคาเรีย
ซึ่งแต่ละประเภทก็จะมีสิ่งมีชีวิตที่แตกออกไปอีกกว่า 30,000 สปีชีส์ (โดยทั้งหมดนี้ถูกเรียกว่าแบคทีเรียซอมบี้)
นักวิจัยคาดว่า พวกมันอาจเกิดมาตั้งแต่ยุคแรกของโลกเมื่อหลายพันล้านปีก่อน ในยุคที่ยังไม่มีออกซิเจน ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปโลกเกิดการเปลี่ยนแปลง มีออกซิเจน มีอากาศ ทำให้พวกมันลงไปอยู่ใต้ชั้นเปลือกโลกเพื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยแทน ดังนั้น แบคทีเรียเหล่านี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นของสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวโลกก็เป็นได้
ทั้งนี้ การค้นพบอาณาจักรแบคทีเรียที่ยิ่งใหญ่ อาจเสริมความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตบนดาวดวงอื่นที่มีสภาพแวดล้อมที่สุดขีด โดยนักวิจัยยังกล่าวว่า “สาเหตุที่พวกมันสามารถเติบโตและมีจำนวนได้มากขนาดนี้อาจเป็นเพราะไม่มีมนุษย์อยู่ใต้ชั้นเปลือกโลก”
ancient microorganism
จุลินทรีย์โบราณในภาพกล้องจุลทรรศน์นี้ อาศัยอยู่ในตะกอนพื้นทะเลแปซิฟิกใต้ Gyre
Cr.JAMSTEC
เมื่อช่วงต้นปี 2020 ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโรดไอแลนด์ ได้ทำการปลุกชีพ “จุลินทรีย์โบราณ” (ancient microorganism) ให้ตื่นขึ้นจนเกิดการเคลื่อนไหวได้สำเร็จ หลังพบพวกมันหลับไหลอยู่ในตัวอย่างก้อนตะกอนที่เก็บมาจากก้นมหาสมุทรแปซิฟิกใต้ เมื่อปี 2010 ที่ความลึก 5,000 เมตร
จากการตรวจสอบพบว่าพวกมันมีอายุมากกว่า 101 ล้านปี
การปลุกชีพในครั้งนี้ได้รับการเผยแพร่และยืนยันโดยการตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature ซึ่งในตอนแรกที่ส่องพบ พวกมันอยู่ในสภาพแน่นิ่งไร้การเคลื่อนไหว ทีมวิจัยจึงเชื่อว่ามันน่าจะตายไปแล้ว เพราะสภาพแวดล้อมที่พวกมันอาศัยนานนับร้อยล้านปีไม่เอื้อต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต (เนื่องจากแทบไม่มีอาหาร) จะมีก็เพียงออกซิเจนน้อยนิดเท่านั้น
เนื่องจากการบ่มเชื้อจุลินทรีย์เหล่านี้ไว้นานถึง 557 วัน Yuki Morono หัวหน้าทีมวิจัยจึงลองป้อนคาร์บอนและไนโตรเจนที่เป็นอาหารหลักของพวกมัน จากนั้นผ่านไป 68 วัน ปรากฏว่า เหล่าจุลินทรีย์ฟื้นขึ้นมามีชีวิตอีกครั้ง และแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนขึ้นมามากกว่า 7,000 เซลล์เป็นเท่าตัวของจำนวนเดิมที่มี
“ผมไม่อยากเชื่อเลยว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถเอาชีวิตรอดจากสภาพแวดล้อมสุดขีดแบบนั้นได้ แม้ตอนนี้ข้อมูลที่เรามีจะน้อยนิด แต่ผมเชื่อว่าพวกมันเลือกที่จะไม่เคลื่อนไหวเพื่อเก็บรักษาพลังงาน เหมือนการจำศีลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งการค้นพบในครั้งนี้ช่วยยืนยันแนวคิดที่ว่า ไม่ควรมีการระบุอายุสำหรับสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลอีกต่อไป” Morono กล่าว และการที่จุลินทรีย์เหล่านี้มีชีวิตรอดมาได้นั้น ทีมวิจัยยังต้องทำการศึกษาต่อไป
ตะกอนส่วนหนึ่งที่ถูกนำมาทดลอง
การค้นพบลักษณะนี้ ยังช่วยจุดประกายสมมุติฐานที่ว่า “บนดาวอังคารก็น่าจะมีสิ่งมีชีวิตลักษณะแบบนี้อาศัยอยู่เช่นกัน” เพราะในอดีตดาวอังคารก็เคยถูกปกคลุมไปด้วยมหาสมุทร เมื่อราว 4,000 ล้านปีก่อน พื้นที่มากกว่า 19% ของดาวอังคารเคยถูกปกคลุมด้วยผืนน้ำมหาสมุทร ก่อนที่กาลเวลาและความกดอากาศจะทำให้ของเหลวชนิดนี้กว่า 87% ระเหยออกสู่ชั้นบรรยากาศ และอาจมีสิ่งมีชีวิตแบบนี้อาศัยอยู่ก็เป็นได้
จุลินทรีย์ในก้อนหินโบราณใต้ทะเล
ทีมวิจัยที่นำโดย โยเฮ ซูซูกิ จากมหาวิทยาลัยโตเกียว ค้นพบเซลล์สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ภายในก้อนหินโบราณที่เปลือกโลกใต้สมุทรอันหนาวเย็น ทางตอนใต้ของพื้นมหาสมุทรแปซิฟิก ทำให้นักวิทยาศาสตร์งุนงงว่า เชื้อจุลินทรีย์ล้านๆ ตัวเหล่านี้สามารถมีชีวิตอยู่รอดท่ามกลางสภาวะที่ไม่น่าเอื้ออำนวย ภายในก้อนหินอายุหลายล้านปีได้อย่างไร
ทั้งนี้ เปลือกโลกใต้สมุทรนั้นก่อตัวขึ้นมาค่อนข้างต่อเนื่องเป็นเวลาราว 3,800 ล้านปีแล้ว บริเวณแนวเทือกเขาใต้ทะเลที่ทอดตัวยาวเป็นระยะทาง 40,000 ไมล์ หรือประมาณ 64,373 กม.รอบโลก และส่วนใหญ่ประกอบไปด้วย หินบะซอลต์ หรือหินอัคนีพุ ที่เกิดจากการเย็นตัวของลาวาอย่างรวดเร็วผสมกับน้ำทะเลเย็นจัด และก่อให้เกิดพลังงานที่สามารถช่วยหล่อเลี้ยงจุลินทรีย์ชีวิตตามพื้นสมุทร หรือลึกไปกว่านั้นได้
โดยทีมวิจัยของ ซูซูกิ ได้สกัดหินจากใต้สมุทรมาทำความสะอาดให้มั่นใจว่า ไม่มีน้ำทะเลที่เต็มไปด้วยจุลินทรีย์ต่างๆ หลงเหลืออยู่ และฆ่าเชื้อพื้นผิวภายนอกอย่างละเอียด ก่อนจะผ่าหินออกมา แต่พบว่ายังมีสิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋วอยู่
เมื่อศึกษาลึกลงไปพบว่า สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ มีรายละเอียดทางพันธุกรรมที่ต่างจากที่พบบนพื้นเปลือกโลกใต้สมุทร กล่าวคือ ไม่สามารถสังเคราะห์อาหารด้วยตนเองได้ และต้องหาอาหารจากสิ่งแวดล้อม ต้องอาศัยพลังงานจากอินทรียวัตถุ (ของเสียหรือซากสัตว์ทะเลที่ตกลงมาอยู่ก้นทะเล) ที่ถูกกักเก็บจนเข้มข้นและผสมกับโคลนที่ติดอยู่ตามรอยแตกของหินที่ช่วยให้ชีวิตดำรงอยู่ได้
รายงานชิ้นนี้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Communications Biology นอกจากสารอาหารเหล่านี้แล้ว จุลินทรีย์ยังกินก๊าซมีเทนที่อยู่ในหินเป็นอาหารด้วย แต่นักวิจัยยังหาคำอธิบายไม่ได้ว่า ก๊าซนี้มาจากไหน
หินอัคนีผุ (100 เซลล์ ต่อ ลูกบาศก์ซม.)
อารยา อูดรี นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์จาก มหาวิทยาลัยเนวาดา ซึ่งไม่ได้ร่วมจัดทำรายงานนี้ ให้ความเห็นว่า การยืนยันถึงการมีชีวิตอยู่ของจุลินทรีย์ชีวิตในก้อนหินโบราณนี้ นำมาสู่ความหวังที่ว่า น่าจะมีสิ่งมีชีวิตหลงเหลืออยู่บนดาวอังคาร เนื่องจากหินบะซอลต์จากพื้นสมุทรของโลกมีลักษณะทางเคมีที่คล้ายกับหินบะซอลต์ที่พบบนดาวอังคารมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อก๊าซมีเทนนั้นมีอยู่บนดาวอังคารด้วยเช่นกัน และมนุษย์อาจมีโอกาสค้นพบสิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋วที่ว่านี้ในไม่ช้า
โดยโครงการสำรวจอวกาศร่วมระหว่างยุโรปและรัสเซีย มีแผนปล่อย ยานโรเวอร์ Rosalind Franklin ของโครงการ Exomars เพื่อสำรวจสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร และมีกำหนดลงจอดในพื้นที่ที่เต็มไปด้วยโคลนซึ่งเต็มไปด้วยโมเลกุลของสารอินทรีย์ ขณะที่องค์การนาซา มีแผนปล่อยยานโรเวอร์ Perseverance ไปเก็บตัวอย่างหินบริเวณปล่องภูเขาไฟบนดาวอังคารซึ่งมีโคลนแบบเดียวกันอยู่เต็มไปหมดในปี 2020 นี้
Cr.
https://www.voathai.com/a/national-geographic-society-microbes-ocean-cru...
จุลินทรีย์อาศัยในแร่ใต้ทะเลลึก
ตามปกติแล้วใต้ท้องทะเลลึกอย่างทะเลที่ญี่ปุ่น ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำ และแรงดันน้ำที่สูงมากมักจะไม่ใช่สถานที่ที่สิ่งมีชีวิตเล็กๆ อย่างจุลินทรีย์จะไปอยู่ได้
แต่ล่าสุดนี้ นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีจุลินทรีย์ประเภทหนึ่งสามารถอาศัยอยู่ใต้น้ำลึก 60 เมตรได้ด้วยการขังตัวเองอยู่ในผลึกคริสตัลใต้ทะเล
การค้นพบนี้โดยเหล่านักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยเมจิ ซึ่งนำทีมโดยศาสตราจารย์ Glen Snyder โดยทำการตรวจสอบ “น้ำผลึก” หรือ “ไฮเดรต” (Hydrate) สารประกอบที่มีโมเลกุลของน้ำซึ่งได้รับการเก็บมาจากทะเลลึกทางตะวันตกของประเทศ พบว่าในไฮเดรตที่ได้มานั้นมีเศษแร่ที่เรียกกันว่า " โดโลไมต์ " อยู่ภายใน และบนแร่โดโลไมต์มีจุดสีดำซึ่งเป็นสัญญาณของสิ่งมีชีวิตจำพวกจุลินทรีย์อยู่อีกด้วย
จากการพบจุลินทรีย์อยู่ในผลึก ทำให้นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าการค้นพบในครั้งนี้ไม่ได้เกิดจากความผิดพลาดของนักวิทยาศาสตร์อย่างแน่นอน
และเมื่อตรวจสอบจุลินทรีย์เหล่านี้พบว่า จุลินทรีย์จะเรืองแสงภายใต้แสง UV ที่อาศัยอยู่ในก๊าซไฮเดรตและคงทนมากพอที่จะใช้ชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้อมของทะเลลึกได้
แร่โดโลไมต์ที่พบหลังถูกส่องด้วยกล้องขยาย 490 เท่า
การค้นพบครั้งนี้เป็นเรื่องน่าสนใจมากเพราะบนดาวเคราะห์อื่นๆ เช่น ดาวอังคาร ก็มีสภาพก๊าซไฮเดรตใกล้เคียงกับสถานที่ที่พบจุลินทรีย์นี้ จึงอาจมีความเป็นไปได้ที่จุลินทรีย์เหล่านี้จะสามารถเอาชีวิตรอดบนดาวอังคารได้ แม้ว่าจะยังไม่เคยมีการค้นพบในที่อื่น แต่ก็แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตจากโลกไปอาศัยอยู่บนดาวอังคารได้จริงๆ
ที่มา livescience
Cr.
https://www.catdumb.com/microbes-found-in-crystals-buried-200-feet-beneath-the-sea-378/By เหมียวศรัทธา
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
สิ่งมีชีวิตใต้ภิภพสู่ดาวอังคาร
เนื่องจากการบ่มเชื้อจุลินทรีย์เหล่านี้ไว้นานถึง 557 วัน Yuki Morono หัวหน้าทีมวิจัยจึงลองป้อนคาร์บอนและไนโตรเจนที่เป็นอาหารหลักของพวกมัน จากนั้นผ่านไป 68 วัน ปรากฏว่า เหล่าจุลินทรีย์ฟื้นขึ้นมามีชีวิตอีกครั้ง และแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนขึ้นมามากกว่า 7,000 เซลล์เป็นเท่าตัวของจำนวนเดิมที่มี
ทั้งนี้ เปลือกโลกใต้สมุทรนั้นก่อตัวขึ้นมาค่อนข้างต่อเนื่องเป็นเวลาราว 3,800 ล้านปีแล้ว บริเวณแนวเทือกเขาใต้ทะเลที่ทอดตัวยาวเป็นระยะทาง 40,000 ไมล์ หรือประมาณ 64,373 กม.รอบโลก และส่วนใหญ่ประกอบไปด้วย หินบะซอลต์ หรือหินอัคนีพุ ที่เกิดจากการเย็นตัวของลาวาอย่างรวดเร็วผสมกับน้ำทะเลเย็นจัด และก่อให้เกิดพลังงานที่สามารถช่วยหล่อเลี้ยงจุลินทรีย์ชีวิตตามพื้นสมุทร หรือลึกไปกว่านั้นได้
โดยทีมวิจัยของ ซูซูกิ ได้สกัดหินจากใต้สมุทรมาทำความสะอาดให้มั่นใจว่า ไม่มีน้ำทะเลที่เต็มไปด้วยจุลินทรีย์ต่างๆ หลงเหลืออยู่ และฆ่าเชื้อพื้นผิวภายนอกอย่างละเอียด ก่อนจะผ่าหินออกมา แต่พบว่ายังมีสิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋วอยู่
เมื่อศึกษาลึกลงไปพบว่า สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ มีรายละเอียดทางพันธุกรรมที่ต่างจากที่พบบนพื้นเปลือกโลกใต้สมุทร กล่าวคือ ไม่สามารถสังเคราะห์อาหารด้วยตนเองได้ และต้องหาอาหารจากสิ่งแวดล้อม ต้องอาศัยพลังงานจากอินทรียวัตถุ (ของเสียหรือซากสัตว์ทะเลที่ตกลงมาอยู่ก้นทะเล) ที่ถูกกักเก็บจนเข้มข้นและผสมกับโคลนที่ติดอยู่ตามรอยแตกของหินที่ช่วยให้ชีวิตดำรงอยู่ได้
รายงานชิ้นนี้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Communications Biology นอกจากสารอาหารเหล่านี้แล้ว จุลินทรีย์ยังกินก๊าซมีเทนที่อยู่ในหินเป็นอาหารด้วย แต่นักวิจัยยังหาคำอธิบายไม่ได้ว่า ก๊าซนี้มาจากไหน
โดยโครงการสำรวจอวกาศร่วมระหว่างยุโรปและรัสเซีย มีแผนปล่อย ยานโรเวอร์ Rosalind Franklin ของโครงการ Exomars เพื่อสำรวจสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร และมีกำหนดลงจอดในพื้นที่ที่เต็มไปด้วยโคลนซึ่งเต็มไปด้วยโมเลกุลของสารอินทรีย์ ขณะที่องค์การนาซา มีแผนปล่อยยานโรเวอร์ Perseverance ไปเก็บตัวอย่างหินบริเวณปล่องภูเขาไฟบนดาวอังคารซึ่งมีโคลนแบบเดียวกันอยู่เต็มไปหมดในปี 2020 นี้
Cr.https://www.voathai.com/a/national-geographic-society-microbes-ocean-cru...
แต่ล่าสุดนี้ นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีจุลินทรีย์ประเภทหนึ่งสามารถอาศัยอยู่ใต้น้ำลึก 60 เมตรได้ด้วยการขังตัวเองอยู่ในผลึกคริสตัลใต้ทะเล
การค้นพบนี้โดยเหล่านักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยเมจิ ซึ่งนำทีมโดยศาสตราจารย์ Glen Snyder โดยทำการตรวจสอบ “น้ำผลึก” หรือ “ไฮเดรต” (Hydrate) สารประกอบที่มีโมเลกุลของน้ำซึ่งได้รับการเก็บมาจากทะเลลึกทางตะวันตกของประเทศ พบว่าในไฮเดรตที่ได้มานั้นมีเศษแร่ที่เรียกกันว่า " โดโลไมต์ " อยู่ภายใน และบนแร่โดโลไมต์มีจุดสีดำซึ่งเป็นสัญญาณของสิ่งมีชีวิตจำพวกจุลินทรีย์อยู่อีกด้วย
จากการพบจุลินทรีย์อยู่ในผลึก ทำให้นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าการค้นพบในครั้งนี้ไม่ได้เกิดจากความผิดพลาดของนักวิทยาศาสตร์อย่างแน่นอน
และเมื่อตรวจสอบจุลินทรีย์เหล่านี้พบว่า จุลินทรีย์จะเรืองแสงภายใต้แสง UV ที่อาศัยอยู่ในก๊าซไฮเดรตและคงทนมากพอที่จะใช้ชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้อมของทะเลลึกได้
ที่มา livescience
Cr.https://www.catdumb.com/microbes-found-in-crystals-buried-200-feet-beneath-the-sea-378/By เหมียวศรัทธา
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)