Purppurabakteerit voivat olla avainasemassa maan ulkopuolisen elämän löytämisessä eksoplaneetoilta

 

Kuva NASA Goddard

Joel Kontinen

Monilla eksoplaneetoilla paras vihje elämän olemassaolosta voi olla violetti sävy. Uusi tutkimus eräistä maapallon äärimmäisistä bakteereista selittää miksi.

 Tässä NASA-kuvassa kaukaisesta galaksista hohtavat korkeaenergiset gammasäteilyt violettina. Violettisävyisten eksoplaneettojen etsiminen voi auttaa tutkijoita löytämään merkkejä elämästä, uusi tutkimus ehdottaa.

Löytääkseen elämän kaukaisilta planeetoilta tähtitieteilijöiden on ehkä etsittävä purppuraisia pisteitä. Maapallolla hallitseva värisignaali elämälle on vihreä, kiitos bakteerien ja kasvien, jotka käyttävät vihreää klorofylliä muuttamaan näkyvää auringonvaloa energiaksi. Pienempää, himmeämpää tähteä kiertävällä planeetalla organismit menestyvät kuitenkin todennäköisemmin, jos ne voivat ohjata aineenvaihduntaa näkymättömällä infrapunavalolla. Infrapunavoimalla toimivia bakteereja esiintyy monissa maapallon markkinaraoissa, erityisesti paikoissa, joihin auringonvalo ei tunkeudu, kuten hämärissä soissa tai syvänmeren hydrotermisissä aukoissa.

Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin 16. huhtikuuta Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -lehdessä, Cornellin yliopiston astrobiologi Lígia Fonseca Coelho ja  kollegat kasvattivat näytteen näistä bakteereista, mittasivat niiden heijastaman valon aallonpituuksia ja simuloivat, miltä nuo valomerkit näyttäisivät erilaisissa kaukaisissa maailmoissa.

Teleskoopit, kuten Chilessä rakenteilla oleva Extremely Large Telescope ja vielä suunnitteluvaiheessa oleva Habitable Worlds Observatory pystyvät etsimään näitä valospektrejä, tutkijat sanoivat. "Meidän on luotava tietokanta elämänmerkeistä varmistaaksemme, että kaukoputkemme eivät menetä elämää, jos se ei näytä täsmälleen samalta, mitä kohtaamme ympärillämme päivittäin", toinen kirjoittaja Lisa Kaltenegger, Cornellin yliopiston tähtitieteilijä ja johtaja. Carl Sagan -instituutin edustaja sanoi lausunnossaan.

Coelho ja hänen kollegansa kasvattivat 20 purppuraa rikkiä tuottavaa bakteerilajia ja 20 purppuraa ei-rikkiä tuottavaa bakteerilajia. He poimivat näitä lajeja erilaisista ympäristöistä, kuten olemassa olevista laboratoriopesäkkeistä; vedet lähellä Cape Codia, Massachusettsissa ja lampi Cornellin kampuksella New Yorkin osavaltiossa. Nämä bakteerit sisältävät itse asiassa lukuisia värikkäitä pigmenttejä purppuran lisäksi, kuten oranssit ja punaiset karotenoidit. Määritettyään, mitkä valon aallonpituudet nämä bakteerit heijastivat voimakkaimmin, tutkijat simuloivat, miltä nämä aallonpituudet näyttäisivät tulevalta useilta mahdollisilta eksoplaneetoilta: Maan kaltaisesta ympäristöstä, jossa 70 % on valtamerta ja 30 % maata, 100 % valtamerestä, 100 % jäässä maailma, ja lumipallomaailma puoliksi kuivalla maalla ja puoliksi lunta. "Mallimme osoittavat, että riippuen eliöstön pintapeitosta ja pilvipeitosta useilla maanpäällisillä planeetoilla voi olla merkkejä purppuranpunaisten bakteerien pinnan biopigmenteistä", tutkijat kirjoittivat artikkelissaan. "Vaikka ei tiedetä, voiko elämä - tai violetit bakteerit - kehittyä muissa maailmoissa, violetti saattaa olla vain uusi vihreä pintaelämän etsimisessä."

Mutta elämä ei synny ilman sen synnyttäjää.

Lähde:

Stephanie Pappas 2024, Alien life may thrive on purple planets, new study of extreme bacteria suggests (msn.com) 16.4.

Bakteeri muuttuu saaliista petoeläimeksi kylmetessään

 

Kuva: EYE OF SCIENCE/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Joel Kontinen

Kasvaminen eri lämpötiloissa näyttää muuttavan tavalliset saalisbakteerit petoeläimiksi, mikä viittaa siihen, että bakteerien ekologia on juoksevampaa kuin on luultu. Myxococcus xanthus -bakteerit syövät tyypillisesti muita mikrobeja. Sitten yksi niiden perinteisistä saaliista kääntyi heidän kimppuunsa.

Kaksi bakteerilajia näyttää lämpötilasta riippuen kääntävän toisinpäin, kumpi on saalistaja ja mikä on saalis. Pienikin lämpötilan muutos riittää aiheuttamaan vaihdon. Maaperän bakteeri Myxococcus xanthus on sosiaalinen laji, joka metsästää laumassa – se muodostaa tilapäisiä, monisoluisia "parvia" yksilöistä, jotka kemiallisesti repeytyvät ja imevät ravinteita muilta mikrobeilta. Ja sen saalis sisältää Pseudomonas fluorescens -bakteerin, joka on yleinen sekä maaperässä että vedessä.

Bakteerit ovat eläviä fossiileja, jotka ovat tuhansia vuosia vanhoja. 

Lähde:

Christie Taylor 2024. A bacterium switches from prey to predator when it gets cold | New Scientist 23.1.

Wired Science: yksinkertaista organismia ei ole olemassa

E. coli. Kuva: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH. Tuore tutkimus kertoo, että bakteerit ovat huomattavasti mutkikkaampia kuin kuviteltiin.




Joel Kontinen

Yksisoluiset eliöt voivat olla ällistyttävän mutkikkaita, ilmenee tuoreessa Arizonan yliopiston tutkimuksessa. Vaikka Mycoplasma pneumoniaessa on vain viidesosa Escherichia colin geenimäärästä, sitäkään ei voi pitää yksinkertaisena.

Arizonan yliopiston biologit Howard Ochman ja Rahul Raghavan julkaisivat hiljattain Science –tiedelehdessä tutkimuksen M. pneumoniaesta. He dokumentoivat miltei kaikki M. pneumoniaen käyttämät proteiinit, tutkivat geenien funktiot ja tarkkailivat geenien toimintaa.

M. pneumoniaessa on vain kahdeksan geneettistä kytkintä (E. colissa on 50), mutta ne pystyvät kontrolloimaan sen molekyylien toimintaa. Tämä viittaa geenien oletettua mutkikkaampaan yhteistyöhön.

Tyhmät bakteerit ovat toisin sanoen varsin nokkelia.

Charles Darwin oletti solun olevan hyvin yksinkertainen. Viime vuosien biokemialliset löydöt ovat kuitenkin osoittaneet, että solu on pikemminkin hyvin suunniteltu nanotehdas kuin musta laatikko.

Myös bakteerit puhuvat varsin selkeää kieltä äärimmäisen älykkäästä suunnittelusta.


Lähde:

Keim. Brandon. 2009. There’s No Such Thing as a ‘Simple’ Organism. Wired Science. (30.11.). http://www.wired.com/wiredscience/2009/11/basics-of-life/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+wired%2Fscience+(Wired%3A+Science)