Micróbios vivos profundos podem ‘comer’ a energia produzida por terremotos ‘

As rochas quebradas por terremotos podem desbloquear um menu de grandes fontes de energia química para micróbios subterrâneos profundos – e processos semelhantes podem potencialmente suportar germes em outros planetas.

“Isso abre uma série novo metabolismo”, diz ele Wolf Konhauser Na Universidade de Alberta, no Canadá.

Todos os organismos do mundo usam elétrons que fluem para fornecer força a suas vidas. Na superfície do planeta, ele usa a luz solar para produzir açúcares baseados em carbono que animais como nós comem. Em seguida, os elétrons fluem do carbono que consumimos para as moléculas de oxigênio que respiramos. Produz energia de gradiente químico entre doadores de elétrons de carbono e receptores de elétrons de oxigênio conhecidos como par redox.

Sob a superfície do planeta, os germes dependem desses casais para obter energia. No entanto, os ecossistemas profundos não têm acesso à energia solar de qualquer maneira, o que significa que eles não podem usar os mesmos pares de carbono-oxiano que fazemos. “O problema com o século de superfície profundo sempre foi, de onde vem isso (químico graduado)?” Konhauser diz.

Sabe -se que o gás de hidrogênio produziu reações subterrâneas entre água e rocha é uma fonte importante de elétrons, como os açúcares de carbono acima. Esse hidrogênio, moléculas de água radioativas ou rochas ricas em ferro entram na reação com elas para entrar nos componentes reagentes da água vem da desintegração. Um número menor de ações de hidrogênio é produzido quando os terremotos expõem as superfícies reativas com a divisão de água cortando rochas de silicato.

No entanto, os micróbios para usar esse hidrogênio requerem receptores de elétrons para formar pares redox completos; O hidrogênio por si só não é muito valioso. “Jantar pode estar sobre a mesa, mas se você não tiver um garfo, você não vai comer”, diz ele Barbara Sherwood Lollar Na Universidade de Toronto, no Canadá.

Konhauser, Sherwood Lollar e seus colegas usaram máquinas de esmagamento de rochas para testar que as mesmas reações que produzem gás hidrogênio em erros podem produzir pares redox completos. Eles esmagaram os cristais de quartzo, simularam a tensão produzida em diferentes tipos de erro e depois misturaram as rochas com a água e várias formas de ferro na maioria das rochas.

O quartzo triturado reagiu com água para produzir grandes quantidades de hidrogênio na configuração molecular estável e em formas mais reativas. Os pesquisadores descobriram que muitos desses radicais de hidrogênio reagiram com fluidos contendo ferro para doar ou aceitar elétrons que eram suficientes para formar um tipo de par redox.

“Mais rochas se tornam utilizáveis para energia, diz Kon Konhauser.” Essas reações estão mediando muitos tipos diferentes de reações químicas; portanto, existem muitos tipos diferentes de micróbios “. Ele diz que nitrogênio ou enxofre e outras reações secundárias podem oferecer ainda mais fontes de energia de diversidade.

“Fiquei surpreso com os números”, diz ele Magdalena Osburn Na Northwestern University, em Illinois. “Isso produz muito hidrogênio. Também produz a química de subsidiárias adicionais”.

Os pesquisadores estimam que os terremotos produzem muito menos hidrogênio do que outras reações de trilhos aquáticos na concha do planeta. No entanto, os resultados mostram que erros ativos podem ser pontos quentes locais de atividade microbiana e diversidade.

E terremotos completos não são necessariamente necessários. Reações semelhantes também podem ser reações semelhantes quando as rochas são quebradas em locais sísmicos silenciosamente, como planetas tectônicos, como o interior dos continentes ou Marte. “Mesmo nessas massas rochosas gigantes, há distribuição e mudança vermelhas, ou ele diz.

“Eu acho que é realmente emocionante, forçando alguns recursos que conhecemos antes”, diz ele Karen Lloyd Na Universidade do Sul da Califórnia. A gama de produtos químicos utilizáveis produzidos em erros reais provavelmente será mais diversificada. “Isso provavelmente está sob pressão, sob diferentes temperaturas, em uma escala espacial muito grande e com mais formações minerais, ou ele diz.

A energia, que raramente a partir de eventos como terremotos, também pode explicar os estilos de vida de Lloyd. AeonófilosMicróbios subterrâneos profundos que parecem viver extremamente longos. “Se você puder esperar dez mil anos, terá o terremoto de magnitude 9 e receberá essa grande energia apressada, diz Lloyd.

Sherwood Lollar diz que as descobertas fazem parte de uma tendência geral que expande nossa opinião sobre onde e como os organismos podem sobreviver nos últimos vinte anos. A prova de que as rochas profundas dos continentes podem sustentar a vida, “abriu nosso conceito em grande parte, quão habitável é nosso planeta.