ไซยาโนแบคทีเรียบางชนิดอาจกินไฮโดรเจนเพื่อเติบโตโดยไม่มีแสงแดด
ลึกลงไปใต้พื้นผิวโลก ชีวิตพบหนทาง พบร่องเว็บสล็อตแท้รอยของไซยาโนแบคทีเรียใต้พื้นดินลึกกว่า 600 เมตรในโขดหินในสเปน บ่งชี้ว่าจุลินทรีย์สามารถอยู่รอดได้โดยไม่มีแสงแดด นักวิจัยรายงานวันที่ 1 ตุลาคมในProceedings of the National Academy of Sciencesแทนที่จะสังเคราะห์แสงเหมือนเช่นชนิดอื่นๆ
นักวิจัยร่วม Fernando Puente-Sánchez นักธรณีวิทยาแห่งศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติในกรุงมาดริดในขั้นต้นกล่าวว่านักวิทยาศาสตร์ในขั้นต้นกำลังเจาะแบคทีเรียประเภทอื่นที่อยู่ใต้ดินลึกลงไปใต้ดิน เมื่อทีมค้นพบไซยาโนแบคทีเรีย มัน “ไม่คาดคิดและขัดกับสัญชาตญาณ” เขากล่าว
ไซยาโนแบคทีเรียช่วยสร้างอากาศที่เราหายใจในวันนี้ โดยครั้งแรกที่พ่นออกซิเจนสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อกว่า 3.2 พันล้านปีก่อน ( SN Online: 9/8/15 ) เนื่องจากเมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์มักขึ้นอยู่กับการสังเคราะห์ด้วยแสง จึงมักพบได้ในที่ที่เข้าถึงรังสีของดวงอาทิตย์
นักวิจัยระบุไซยาโนแบคทีเรียโดยใช้สีย้อมเรืองแสงที่ยึดติดกับ RNA ของจุลินทรีย์ เนื่องจากสารพันธุกรรมที่เปราะบางนี้สลายตัวอย่างรวดเร็วหลังจากที่สิ่งมีชีวิตตาย นักวิทยาศาสตร์จึงตระหนักว่าปัจจุบันไซยาโนแบคทีเรียต้องเจริญเติบโตในชุมชนจุลินทรีย์ใต้ดินแม้จะไม่มีแสงแดดก็ตาม Puente-Sánchezและทีมของเขายังทำการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าตัวอย่างของพวกเขาไม่ได้ปนเปื้อนจากการเจาะของเหลว อุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ หรือแม้แต่จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในและบนตัวนักวิจัยเอง
จุลินทรีย์ต้องการสองสิ่งในการอยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้
นักวิจัยตั้งสมมติฐาน: ก๊าซไฮโดรเจนและสารออกซิไดซ์ เช่น ไนตริกออกไซด์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสวิตช์เปิด-ปิดสำหรับปฏิกิริยาที่ยอมให้ไซยาโนแบคทีเรียกินไฮโดรเจน ในตัวอย่างที่มีสารพันธุกรรมของไซยาโนแบคทีเรีย ไฮโดรเจนมีน้อยมาก ซึ่งบ่งชี้ว่าจุลินทรีย์กินแก๊ส เป็นที่ทราบกันดีว่าจุลินทรีย์ใต้ผิวดินชนิดอื่นๆ กินไฮโดรเจน เนื่องจากสารอาหารอาจหาได้ยากในสภาพแวดล้อมดังกล่าว
“ถ้ามีพลังงานที่ชีวิตสามารถใช้ประโยชน์ได้ ชีวิตก็ทำเช่นนั้น” Tina Treude นักธรณีวิทยาทางทะเลที่ UCLA ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว เธอหวังว่าการค้นพบนี้จะสนับสนุนให้นักวิจัยคนอื่นๆ ประเมินการศึกษาก่อนหน้านี้อีกครั้ง ซึ่งได้บอกใบ้ถึงการปรากฏตัวของไซยาโนแบคทีเรียใต้ผิวดิน
นักวิทยาศาสตร์ได้ทฤษฏีมาช้านานว่าชีวิตจะเป็นอย่างไรและอาจซ่อนตัวอยู่ที่ใดบนดาวเคราะห์ดวงอื่น “ด้วยการค้นพบเหล่านี้ที่ผลักดันความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการเผาผลาญไปข้างหน้า คุณจะเปิดกล่องคำถามใหม่เสมอ” Treude กล่าว
Robb และ Graham ต้องการเซลลูลาที่สามารถทำสิ่งต่างๆ ได้ที่อุณหภูมิ 100° C หรือสูงกว่านั้น ยิ่งชนิดมากเท่าไรก็ยิ่งดี เนื่องจากเอนไซม์บางตัวเชี่ยวชาญในการตัดเซลลูโลสเป็นชิ้นๆ และบางประเภทก็ย่อยให้เป็นกลูโคส
เมื่อเร็ว ๆ นี้ หลังจากตรวจสอบสารพันธุกรรมจากตัวอย่างที่เก็บได้จากบ่อน้ำพุร้อนในเนวาดา ร็อบบ์และเกรแฮมได้พัฒนาเอนไซม์ที่เรียกว่า EBI-244 ซึ่งทำหน้าที่สลายเซลลูโลสช่วงแรกๆ ที่อุณหภูมิสูงถึง 109° C แม้ว่าความร้อนอื่นๆ ก่อนหน้านี้พบเซลลูล่าที่รักแล้วไม่มีใครทำงานเช่นเดียวกับ EBI-244 ที่อุณหภูมิสูงเช่นนี้
Isaac Cann จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ผู้ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับเซลลูลาสและบทบาทของพวกเขาในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพกล่าวว่า “ไม่มีใครเคยคิดหรือเคยเห็นเอนไซม์ที่ทำงานที่อุณหภูมิเหล่านั้น และมีความเสถียรมากในอุณหภูมิเหล่านั้น
และเอ็นไซม์ที่อธิบายไว้ในNature Communicationsเมื่อปีที่แล้ว ยังสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่เป็นกรดและทนต่อตัวทำละลายที่รุนแรงได้
นักวิจัยไม่สามารถเก็บสะสมเซลลูโลสที่ชอบความร้อนในสนามได้มากพอที่จะสร้างโรงงานที่ย่อยสลายเซลลูโลสได้ (ต้องใช้ปริมาณเป็นกิโลกรัม) นักวิทยาศาสตร์มักจะเชื่อมโยงสารพันธุกรรมที่กำหนดรหัสสำหรับเอนไซม์เฉพาะกับกลไกระดับโมเลกุลของแบคทีเรียหรือยีสต์เพื่อหลอกให้สิ่งมีชีวิตผลิตโปรตีน แต่สำหรับเอ็นไซม์หลายตัวที่รวม EBI-244 ไว้ด้วย เป็นเรื่องที่ท้าทาย
ดักลาส คลาร์ก วิศวกรชีวเคมีแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ผู้ซึ่งร่วมมือกับร็อบบ์และเกรแฮมในการระบุ EBI-244 กล่าวว่า “มันเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความอุตสาหะและน่าเบื่อหน่ายในการรับปริมาณที่เหมาะสม
แม้จะมีอุปสรรค แต่การค้นพบ EBI-244 นั้นน่าตื่นเต้นเพราะสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้ได้จากมัน DNA ที่กำหนดรหัสของเอนไซม์นั้นไม่เหมือนกับ DNA สำหรับเซลลูเลสที่รู้จัก มันถูกสืบย้อนไปถึงพวกหัวรุนแรงที่ไม่เคยเห็นมาก่อน “มันแปลกมากที่จะพบประเภทที่ไม่เข้ากับหมวดหมู่ที่กำหนดไว้อย่างดี” เกรแฮมกล่าว “นั่นเป็นส่วนที่น่าตื่นเต้นที่สุด”เว็บสล็อตแท้
