Efter lange og grundige laboratorieanalyser er forskerne nået frem til, at disse mikrober har et meget hurtigere energistofskifte end andre mikrober, der lever i lige så store, men køligere, dybder. Det hurtige energistofskifte sætter dem i stand til at reparere de skader på proteiner og andre følsomme molekyler i cellerne, som varmen medfører.

Fundet er overraskende, for som en af forskerne, professor Bo Barker Jørgensen fra Institut for Biologi på Aarhus Universitet, siger:

"Vi har altid ment, at mikrober i den dybe biosfære er et ekstremt trægt samfund, der langsomt fortærer de sidste rester af organisk stof, som blev begravet for millioner af år siden. Men den dybe biosfære er altså fuld af overraskelser. At opdage, at livet blomstrer med høje stofskiftehastigheder ved disse høje temperaturer så dybt nede under havbunden, giver stof til vores fantasi om, hvordan liv kan udvikle sig eller overleve i lignende miljøer på andre planeter."

Bo Barker Jørgensen var ikke med om bord på det japanske forskningsskib Chikyu, da det i 2016 hentede sedimentprøver op fra Nankai-graven syd for den japanske hovedø Honshu. Men han har spillet en væsentlig rolle i analyserne af prøverne og af de bakterier, der viste sig at være i dem.

Forskerholdet har netop publiceret deres opdagelse i Nature Communications, der fremhæver artiklen som en af de 50 bedste nye artikler publiceret inden for det videnskabelige område.

Stor bedrift

Det var i sig selv en videnskabelig og teknologisk bedrift at få fat i prøverne. Havet er 4,8 km. dybt på stedet, og boret nåede mere end 1,2 km. ned i havbunden, der er en af jorden mest aktive jordskælvszoner.

Det efterfølgende arbejde i laboratorierne var ikke mindre imponerende. Bare det at spore liv i sedimentprøverne var en udfordring, for sedimentet dernede er virkelig tyndt befolket med færre end 500 celler pr. kubikcentimeter – oppe ved havbundens overflade vil man normalt kunne finde op mod en milliard celler pr. kubikcentimeter.

Forskerne fandt frem til antallet af celler i sedimentet og deres stofskiftehastigheder ved at bruge en meget følsom teknik, der med kulstof-14 og svovl-35 som radioaktive sporstoffer kunne måle, hvordan sulfat blev forbrugt til respiration og metan blev produceret. En teknik, som Bo Barker Jørgensen var med til at udvikle.

Og for at sikre sig, at de kun målte på de rigtige bakterier – altså dem, som blev hevet op fra 1,2 kilometers dybde – gennemførte forskerne alle deres eksperimenter under meget sterile og kontrollerede forhold.

Højt stofskifte i dybden

Når de målte på netop sulfat og metan, er det fordi mange mikroorganismer i ilt-fri miljøer har et stofskifte, der omdanner sulfat til svovlbrinte eller producerer metan (nøjagtigt som nogle af de første mikroorganismer på Jorden gjorde for milliarder af år siden, da der ikke var ilt på kloden). Normalt er stofskiftet for disse organismer dybt nede i havbunden imidlertid så lavt, at det er svært at måle. Der kan gå tusind år mellem, at deres celler deler sig.

Men hvordan kan de nyfundne bakterier så opretholde et meget højt stofskifte?

De spiser acetat, som forskerne har målt ekstraordinært høje koncentrationer af i porevæsken mellem sedimentkornene dernede. Acetat er organiske molekyler, der dannes ved geotermiske processer dybere nede, hvor temperaturen er endnu højere.

Er grænsen for liv fundet?

Målet med den videnskabelige boring i Nankai-graven var netop at finde ud af, hvor langt nede i havbunden det bliver så varmt, at mikrobielt liv ikke længere er muligt.

Forskerne fandt liv i 120 graders varme, hvilket er rekord. Men de fandt det i bunden af boringen, så de har altså ikke boret dybt nok, hvis de vil sikre sig, at de har fundet den yderste grænse.

To af de ledende forskere i projektet, Fumio Inagaki og Yuki Morono fra Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) udtaler, at de er nødt til at tage tilbage og bore dybere.

Supplerende oplysninger

Du kan læse mere om forskningsprojektet hos videnskab.dk.

Vi bestræber os på, at alle vores artikler lever op til Danske Universiteters principper for god forskningskommunikation. På den baggrund er artiklen suppleret med følgende oplysninger: