Cyanobakterien lebten 600 Meter unter der Erde ohne Sonnenlicht

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Ein Team von Forschern aus Spanien, Deutschland und den USA hat eine Art Cyanobakterien gefunden, die mehr als 600 Meter unter der Erde leben kann – ohne Sonnenlicht. In ihrer Veröffentlichung in Proceedings der National Academy of Sciences beschreibt die Gruppe ihre Studie über die Cyanobakterien und was sie gefunden haben.

Die Rio Tinto Region in Spanien ist seit langem ein Double für den Mars – die Landschaft dort ist rot aufgrund einer Fülle von Eisen- und Schwefelmineralen. Aufgrund seiner Ähnlichkeiten zum Mars haben Forscher Gesteinsproben ober- und unterhalb der Erdoberfläche untersucht, um besser zu verstehen, welche Arten von Leben an solch einem kargen Ort existieren können. Für diese neue Anstrengung bohrten die Forscher ein 613 Meter tiefes Bohrloch, um Gesteinsproben weit unter der Oberfläche zu untersuchen.

Das Team fand Cyanobakterien in Rissen und Spalten innerhalb der Proben. Andere Bakterien leben weit unter der Oberfläche in diesem Gebiet, aber Cyanobakterien sind in diesem Fall besonders. Bis jetzt glaubten Wissenschaftler, dass sie Sonnenlicht brauchten, um zu überleben.

Cyanobakterielle Marker in tiefen Kernproben, die durch einen Life-Detector-Chip-Immunoassay entdeckt wurden. (Bild: PNAS)

Cyanobakterien gewinnen Energie durch Photosynthese – daher der Bedarf an Sonnenlicht. Sie sind auch einige der ältesten Lebensformen auf dem Planeten. Frühere Forschungen haben ergeben, dass sie dafür verantwortlich sind, das der Atmosphäre Sauerstoff zugeführt werden konnte, so dass sich andere Lebensformen entwickelten.

Überrascht von ihrem Fund, gingen die Forscher zurück, um weitere Proben zu sammeln. Dabei verwendete man sehr viel strengere Protokolle. So wollte man sicherstellen, dass die Proben nicht kontaminiert wurden. Sie fanden Cyanobakteriengruppen, die in Luftblasen innerhalb des Felsen lebten.

Um zu erfahren, wie die Cyanobakterien ohne Sonnenlicht überleben können, untersuchte das Team sie unter dem Mikroskop. Sie fanden heraus, dass die Cyanobakterien in den meisten Fällen dieselben waren wie ihre Cousins, die auf der Oberfläche leben. Als sie die Luft in den Blasen untersuchten, entdeckten sie, dass die winzigen Lebewesen Wasserstoffgas verbrauchten. Dies wurde durch geringere Wasserstoffgehalte an den Orten, wo man die Bakterien fand, belegt. 

Sie fanden auch Hinweise darauf, dass die unterirdischen Cyanobakterien eine kleine evolutionäre Anpassung an ihr Photosynthesesystem hatten, die es ihnen erlaubte, ein “Sicherheitsventil” zu verwenden, um Energie zu erzeugen. In anderen Cyanobakterien wird das Ventil verwendet, um überschüssige Energie freizusetzen und so eine Überhitzung zu verhindern, falls Sonnenlicht reichlich vorhanden sein sollte.


Veröffentlichung: Fernando Puente-Sánchez et al. Viable cyanobacteria in the deep continental subsurface, Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI: 10.1073/pnas.1808176115

Quelle: off. Pm der PNAS

Titelbildunterschrift: Lebensfähige cyanobakterielle Zellen (rote Fluoreszenzsignale), die an Gesteinsfragmenten haften. (Bild: PNAS)


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.