Bakterier dybt under jorden kan hjælpe jagten på liv i rummet

De seneste års fund af bakterier flere kilometer under jordoverfladen giver et fingerpeg om, at der måske kan være liv på planeter, vi hidtil har troet var livløse.

Her ses en såkaldt "nematode", der er fundet 1,4 kilometer under jorden i en guldmine i Sydafrika. Der lever milliarder af den slags smådyr og mikroorganismer dybt under jorden. (© Gaetan Borgonie)

Det bobler med bakterier og andre mikroorganismer fem kilometer under jordoverfladen - langt mere liv end man hidtil har troet.

Det viser et ti år langt forskningsprojekt, som mere end 1000 forskere fra hele verden har deltaget i. Projektet - Deep Carbon Observatory - har siden 2009 boret dybe huller i jordskorpen og i havbunden for at undersøge, om der er liv langt nede i jorden.

Og det er der - i rigelige mængder.

Mandag udgav Deep Carbon Observatory en oversigt over de mange opdagelser, som forskerne har gjort siden de sidste ni år. Og en af de opsigtsvækkende bemærkninger i oversigten er, at den nye viden holder liv i håbet om at finde mikroorganismer eller andet levende på Mars.

Lige præcis den pointe finder professor i mikrobiologi ved Aarhus Universitet, Andreas Schramm, meget interessant.

- Jeg tror, at i de planer om boringer på Mars, der er i gang lige nu, er NASA meget inspireret af de opdagelser, vi har gjort her på jorden. Man har ikke fundet liv på overfladen af Mars, men der er is længere nede - og hvorfor skulle man ikke finde liv, når der er her på Jorden, siger han.

70 procent er underjordiske bakterier

Prøver fra de mange boringer rundt omkring på kloden de sidste ni år har resulteret i, at forskerne har kunnet skønne sig frem til, hvor meget liv, der rent faktisk lever dybt under jorden.

Og ifølge Deep Carbon Observatory er 70 procent af alle de bakterier, der lever her på jordkloden faktisk underjordiske.

Det lyder måske helt skørt, men ifølge Andreas Schramm er der en god forklaring på det.

- Undergrunden er ikke tæt befolket. Det er kun nogle få centimeter jord lige ved overfladen, hvor du finder milliarder af bakterier per gram. Så tæt en population har du aldrig, når du kommer længere ned, men undergrunden er så gigantisk, at det bliver et kæmpe stort tal, siger han.

Ifølge rapporten regner forskerne med, at den dybe biosfære - altså det område som de her mikroorganismer lever i - er næsten dobbel så stor som volumen af verdenshavene. Så det er altså et gigantisk område, der er tale om.

Ingen muldvarpe, kun mikroorganismer

Hvis du forestiller dig, at der kravler muldvarpe, biller og slanger rundt langt under jorden, så tager du altså fejl. Det er kun dybt specialiserede mikroorganismer, der kan leve så langt under jorden, hvor der hverken er lys, ilt eller andre organismer at spise.

Nede i dybet lever altså masser af bakterier og de såkaldte “arkæer” - der på mange måder ligner bakterier, men fungerer helt anderledes.

- Forskellen på arkæer og bakterier er ganske massiv i deres biokemi og genetiske materiale. Skal man tegne et stamtræ for alt liv på kloden, så deler livet sig tidligt i bakterier og arkæer. Og ud af arkæerne opstod eukaryoterne - inklusive de flercellede organismer, som til sidst blev til os, forklarer Andreas Schramm.

Arkæerne er ekstremt gode til at tilpasse sig steder, hvor alt andet liv må give fortabt. Nogle kan overleve ekstreme temperaturer, og andre klarer sig på minimale mængder energi. Faktisk nærmer de sig den teoretiske grænse for, hvornår liv kan finde sted.

- Grænsen er ikke bestemt af dybde eller tryk, men af temperatur. Inde i alt liv vi kender, sidder de små molekyler ATP. De sørger for at transportere energi rundt i cellerne, så alt hvad vi gør fra at trække vejret til at gå kræver ATP. Men de er kun stabile op til omkring 130 grader celsius, siger han.

Bliver ældgamle og spiser brint til morgenmad

For at overleve i dybet kræver det, at mikroorganismerne får noget at spise. Men er der andet end sten på menuen morgen, middag og aften?

Ja, forklarer Andreas Schramm, der er små rester af biomasse, som ingen andre organismer har kunnet spise indtil nu, og hvis de er heldige kan bakterierne og arkæerne og leve af brint og metan, som dannes dybt i undergrunden.

- Det er nogle meget specialiserede mikroorganismer. Lidt ligesom træerne laver de en slags fotosyntese - bare på kemisk energi i stedet for lysenergi fra solen. Ligesom træerne fikserer de også CO2, siger han.

Det er dog begrænset, hvor meget energi der er i ældgammel biomasse og små forekomster af brint og metan dernede i dybet - og derfor kan mikroorganismerne gå meget lang tid uden en bid brød. Til gengæld bliver de meget gamle.

- Man regner med at nogle af de her mikroorganismer kan blive op til 100.000 år gamle. Men så foretager de sig til gengæld ikke så meget. De deler sig måske en gang hvert hundrede år - og de har ingen fjender eller uv-stråling, der kan skade cellerne, siger han.

Ikke et regnestykke for småbørn

Men hvordan regner man sig lige frem til, hvor meget liv der lever flere kilometer under jorden? Vi kan jo hverken se det eller grave dybe huller over det hele.

Ifølge professoren er det en meget kompliceret affære at komme frem til tallet.

- Forskerne bag har boret dybt ned i undergrunden ganske få steder, hevet klippe-prøver op og talt celler pr. kubikmeter sten. Det tal har de så ganget med antallet af kubikmeter klippe, man regner med, der er i undergrunden - og på den måde er man kommet frem til tallet, siger han.

Og det er et astronomisk tal. 2 til 6 × 10^29 (100.000.000.000.000.000.000.000.000.000) celler regner man med, der findes i undergrunden, skriver forskerne i rapporten. Og det er, ifølge professoren, flere celler end der er stjerner i universitet.

Men tallet er noget usikkert, understreger han.

- I 1998 lavede man det første estimat af, hvor mange organismer, der lever i havbunden baseret på ganske få boringer. Men så fik man mange flere og mere præcise data henover de næste 14 år, og i 2012 måtte man nedjustere det tal med 50 procent. Man havde altså skudt et godt stykke ved siden af, siger han.

Og da der stadig er meget, vi ikke ved om livet dybt under jorden, regner han med, at tallet måske bliver justeret yderligere.

Under Mars’ overflade

Forskerne har altså fundet beviser for, at livet kan eksistere under ret ekstreme forhold uden ilt eller sollys. Men om det viser sig, at vi kan finde liv dybt under overfladen på andre planeter, vil tiden vise.

- Tænk på hvor mange år der gik, før vi opdagede, at der er liv så dybt i undergrunden. Opdagelsen kan være en øjenåbner i forhold til at finde liv andre steder i vores solsystem. NASAs Insight-rover, der lige er landet på Mars, kunne måske godt komme tilbage med resultater der viser, at der er liv på planeten, siger han.

Nu ved vi, hvordan liv, der lever på meget ugæstfrie steder ser ud, og på den måde har vi udvidet vores søgefelt.

Indtil da må vi bare vente og håbe på, at Insight er heldig og borer sig lige ned i aftensmåltidet hos en familie bakterier eller arkæer.

Facebook
Twitter