Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Jak głęboko sięga życie? Trudno tu o właściwą odpowiedź, ponieważ organizmy biją naprawdę imponujące rekordy. Ostatnio zespół Johna Parkesa z Uniwersytetu w Cardiff odkrył mikroby w skale sprzed 111 mln lat, która tkwi 1,6 km pod dnem oceanu (Science). Skałą tą jest uboga w magmę Krawędź Nowofunlandzka Oceanu Atlantyckiego. Wiercenia prowadzono z pokładu statku-platformy JOIDES Resolution.

Poprzedni rekord to "zaledwie" 842 metry pod dnem Oceanu Spokojnego. Obowiązywał przez 6 lat, od 2002 roku, i został odnotowany również przez ekipę Parkesa. Eksperci sądzą, że nowy rekord nie utrzyma się zbyt długo, ponieważ, wg nich, maleńkie żyjątka zasiedlają tereny sięgające 5 km pod dnem. Niektórzy postulują nawet, że ¾ biomasy mikroorganizmów można znaleźć właśnie pod dnem.

Im głębsza warstwa osadów, tym trudniej się w niej żyje. W starszych skałach znajduje się mniej pożywki dla mikrobów, w dodatku stale rosną ciśnienie i temperatura (w niektórych rejonach każdy dodatkowy kilometr pod dnem oznacza skok temperatury aż o 20 stopni Celsjusza). Obecnie za najwyższą temperaturę, z jaką życie może sobie jeszcze poradzić, uznaje się pułap 120°C. Jeśli temperatura jest ostatecznym czynnikiem ograniczającym, z przyczyn racjonalnych można się spodziewać, że biosfera sięga głębokości 5 km pod dnem – tłumaczy Steven D’Hondt, oceanograf z University of Rhode Island.

JOIDES Resolution (Joint Oceanographic Institutions Deep Earth Sampler) służyła pierwotnie do wydobycia ropy. Ponad dwadzieścia lat temu przerobiono ją na pływające laboratorium naukowe.

Zespół Parkesa wyekstrahował mikroby z rdzenia wydrążonej próbki, który z zasady jest rzadziej skażony przez słoną wodę. Mikroorganizmy wykryto dzięki fluorescencyjnemu zielonemu barwnikowi, który zaczyna się jarzyć po dostaniu do wnętrza żywych komórek. Naukowcom udało się też zdobyć i zsekwencjonować DNA. Na głębokości 1000 metrów natrafiono na przedstawicieli archeowców (łac. Archaea), głównie na gorącolubne Pyrococcus. Wraz z głębokością zwiększało się stężenie metanu, dlatego też niżej wyodrębniono kolejne sekwencje DNA, które wskazywały na obecność mikroorganizmów uzyskujących energię z utleniania gazu błotnego.

Parkes nie może się nadziwić, jak można przetrwać w tak trudnych warunkach. Skała jest tak stara, że jakiekolwiek biodegradowalne substancje dawno stamtąd zniknęły. Naukowiec domyśla się, że nowo odkryci rekordziści zadowalają się bardzo niedużą ilością pożywienia. W sytuacji braku drapieżników, przed którymi należałoby uciekać, mikroby mogą utrzymywać się przy życiu, uzupełniając raz na jakiś czas niedobory ATP.

W przyszłości Parkes zamierza wiercić jeszcze głębiej, być może w okolicach 6. km poniżej dna. W ten sposób stwierdzono by, czy biosfera rzeczywiście kończy się na piątym kilometrze.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Odkrycie bardzo ciekawe, ale moją uwagę przykuwa inny aspekt. Jak wielkie muszą zachodzić zmiany w litosferze, że te archeany, które pochodzą przecież z powierzchni dna ("powierzchnia dna" - cóż za niezgrabne określenie, wstyd i moja wina :/ ), przemieszczone zostały tak głęboko!

 

Inna ciekawa rzecz, że obieg materii w tym miniaturowym ekosystemie jest z pewnością zamknięty, a mimo to jakoś sobie żyją, na dodatek zasilane energią ciepła z wnętrza Ziemi. Bardzo interesujące wg mnie.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest tymeknafali

Qrde, chciałbym się kiedyś znaleźć na takiej platformie pływającej.

Ciekawy jestem do jakich warunków jest w stanie dostosować się życie. Czy są w ogóle jakieś granice, czy w końcu ewoluuje to do stanu niepojmowanego dla nas umysłem.

Share this post


Link to post
Share on other sites

No właśnie, im głębiej - trudniej się żyje, większe ciśnienie, mniej pożywienia, tylko żeby czasem czegoś wytrzymałego nie wywiercili i nie skazili przypadkiem naszego ekosystemu, gdzie łatwiej o zasiedlenie... Dobrze chociaż, że te bakterie preferują metan. Z drugiej strony daje nam to tylko silniejsze argumenty do przypuszczeń, że życie może istnieć niemal wszędzie - tu spoglądam ku Wenus, Europie, Io czy Tytanowi.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie zawsze to, co Ty pojmujesz jako "lepsze warunki" jest lepsze także dla innych organizmów. Większość archeanów nie przeżywa w warunkach korzystnych dla człowieka.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Niektóre archeany żyją w zwierzęcych (także ludzkich) końcowych odcinkach przewodów pokarmowych. Fakt, że to niesprzyjające warunki, ale jednak nie są to, aż takie "złe warunki".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Odkrycie bardzo ciekawe, ale moją uwagę przykuwa inny aspekt. Jak wielkie muszą zachodzić zmiany w litosferze, że te archeany, które pochodzą przecież z powierzchni dna ("powierzchnia dna" - cóż za niezgrabne określenie, wstyd i moja wina :/ ), przemieszczone zostały tak głęboko!

 

Inna ciekawa rzecz, że obieg materii w tym miniaturowym ekosystemie jest z pewnością zamknięty, a mimo to jakoś sobie żyją, na dodatek zasilane energią ciepła z wnętrza Ziemi. Bardzo interesujące wg mnie.

 

Nie ma powodów przypuszczać, że one pochodzą jakiejkolwiek powierzchni. Przeciwnie, podejrzewa się,że są starsze od całej naszej wodno-powietrznej biosfery - i że są jej przodkami.

A system wcale nie jest miniaturowy. Jest większy od naszego, ze względu na większą grubość. Podaż energii także nieskąpa, znacznie większa niż na powierzchni.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Najnowszy raport na temat oceanów i lodu, przygotowany na zlecenie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), pokazuje, że oceany tracą zdolność absorbowania ciepła i pochłaniania dwutlenku węgla z atmosfery. Innymi słowy, w coraz mniejszym stopniu łagodzą one zmiany klimatu.
      Od początku lat 90. ubiegłego wieku tempo ogrzewania się oceanów zwiększyło się dwukrotnie, a oceaniczne fale ciepła stają się coraz częstsze i bardziej intensywne. To zmienia ekosystem oceanu i napędza coraz potężniejsze sztormy. Oceany stają się też coraz bardziej kwaśne, co zagraża i rafom koralowym i rybołówstwu.
      Oceany nie są w stanie nadążyć za rosnącą emisją gazów cieplarnianych, mówi Ko Barrett, wiceprzewodniczący IPCC i wicedyrektor US NOAA. Konsekwencje dla natury i człowieka będą olbrzymie, dodaje.
      Raport został przygotowany przez ponad 100 naukowców z 30 krajów. Przed dwoma dniami opublikowano jego 42-stronicowe podsumowanie.
      Autorzy raportu prognozują, że jeśli emisja gazów cieplarnianych nadal będzie rosła, to do roku 2100 poziom oceanów zwiększy się o 1,1 metra. To o 10 centymetrów więcej, niż przewidywano w raporcie z 2013 roku. Richard Alley, geolog z Pennsylvania State University mówi, że szacunki te i tak są bardzo ostrożne, gdyż naukowcy nie są w stanie powiedzieć, kiedy może dojść do załamania się lądolodów, szczególnie w zachodniej Antarktyce. Jeśli to się stanie, zmiany w poziomie oceanów będą znacznie szybsze niż przewiduje raport. Przyrost poziomu oceanów może być albo nieco niższy, albo nieco wyższy, albo znacznie wyższy. Na pewno zaś nie będzie znacząco niższy, mówi Alley.
      Zwiększony poziom oceanów to wyższe ryzyko powodzi w czasie sztormów, które będą coraz częstsze i coraz silniejsze. Do roku 2050 powodzie, które obecnie uznajemy za powodzie stulecia, będą w wielu miejscach na świecie miały miejsce co roku.
      Jednak to, jak poważne będą zmiany klimatu wciąż będzie zależało od nas. Do roku 2300 poziom oceanów może wzrosnąć od 0,6 do 5,4 metra. Wszystko będzie zależało od tego, jak szybko ludzkość będzie zmniejszała emisję gazów cieplarnianych.
      Poziom oceanów będzie rósł przez kolejne wieki. Pytanie brzmi: czy będziemy w stanie tym zarządzać, mówi klimatolog Michael Oppenheimer z Princeton University i koordynator prac nad rozdziałem dotyczącym wzrostu poziomu oceanów.
      We wstępnej wersji raportu znalazła się też informacja, że z powodu wzrostu poziomu oceanów miejsce zamieszkania będzie musiało zmienić 280 milionów ludzi. Z ostatecznej wersji analizy dane te usunięto, gdyż naukowcy uznali, że źle zinterpretowali jedne z badań.
      Odnośnie zaś pokrywy lodowej naukowcy stwierdzili, że od roku 1979 letni minimalny zasięg lodu w Arktyce zmniejsza się średnio o 13% co dekadę. To prawdopodobnie najszybsze tempo od co najmniej 1000 lat. Około 20% ziemi w Arktyce jest narażonej na gwałtowne rozmarznięcie, co doprowadzi do obniżenia poziomu gruntu. Do końca wieku obszar Arktyki pokryty niewielkimi jeziorami może zwiększyć się o 50%. Z kolei w górach na całym świecie do roku 2100 może dojść do utraty 80% małych lodowców.
      Zmiany klimatu mają wpływ na obieg wody od najwyższych partii gór po głębiny oceaniczne, co odbija się na ekosystemie. Bez znacznych redukcji emisji do roku 2100 ogólna masa zwierząt morskich może zmniejszyć się o 15%, a masa maksymalnego połowu ryb spadnie aż o 24%. Jak mówi ekolog rybołówstwa Kathy Mills z Gulf of Maine Research Institute w Portland, na północnym Atlantyku wieloryby przeniosły się bardziej na północ w poszukiwaniu chłodniejszych wód, a to zwiększa ryzyko, że zaplączą się w sieci do połowu homarów.
      Zmiany w oceanach oznaczają, że w przyszłości ludzkość czekają poważne problemy, mówi Jane Lubchenco z Oregon State University, była szefoa NOAA.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zmiany klimatyczne w znaczący sposób wpłyną na fitoplankton w oceanach, a z najnowszych badań przeprowadzonych na MIT dowiadujemy się, że w nadchodzących dekadach spowoduje to zmianę koloru wód oceanicznych. Zwiększy się nasycenie kolorów w obszarach niebieskich i zielonych. Zmiany będą tak duże, że będzie można obserwować je na zdjęciach satelitarnych, dzięki czemu satelity posłużą jako system wczesnego ostrzegania przed zachodzącymi na dużą skalę zmianami w ekosystemie morskim.
      Uczeni poinformowali na łamach Nature Communications, że stworzyli globalny model wzrostu i interakcji różnych gatunków fitoplanktonu spowodowanych zmianami w temperaturze. Specjaliści symulowali też sposób, w jaki fitoplankton pochłania i odbija światło oraz jak w związku z tym zmieni się kolor wód oceanicznych. Przeprowadzona symulacja, która obejmuje okres do końca bieżącego wieku, wykazała, że do roku 2100 ponad 50% powierzchni oceanu będzie miało inny kolor niż obecnie.
      Obszary, które są obecnie błękitne, jak np. regiony subtropikalne, staną się jeszcze bardziej błękitne, co oznacza, że będą miały jeszcze mniej fitoplanktonu, a więc i jeszcze mniej życia, niż obecnie. Należy spodziewać się, że obszary zielone, na przykład wody polarne, staną się jeszcze bardziej zielone. Rosnące temperatury spowodują, że będzie tam więcej fitoplanktonu i stanie się on bardziej zróżnicowany.
      Na pierwszy rzut oka zmiany nie będą duże. Ocean nadal będzie wyglądał podobnie jak obecnie. Będzie błękitny w obszarach subtropikalnych i zielony w tropikalnych oraz na biegunach. Podstawowy wzorzec zostanie zachowany. Jednak różnice będą na tyle duże, że wpłyną one na cały łańcuch pokarmowy, który jest uzależniony od fitoplanktonu, mówi główna autorka badań Stephanie Dutkiewicz.
      Kolor oceanu zależy od tego, w jaki sposób światło słoneczne wchodzi w interakcje z wodą. Molekuły wody absorbują niemal całe światło, z wyjątkiem błękitu, który jest odbijany. Zatem im mniej życia w danym obszarze oceanu, tym bardziej jest on błękitny. Jeśli zaś w wodzie znajdują się organizmy żywe, mogą one absorbować i odbijać fale światła o innych długościach. Na przykład fitoplankton, który zawiera chlorofil, absorbuje głównie światło niebieskie. Tak więc wody oceaniczne bogate w fitoplankton mają kolor zielony, gdyż ten zakres fal jest odbijany.
      Od końca lat 90. satelity prowadzą ciągły monitoring koloru wód oceanów. Uzyskane dane służą do oceny rozprzestrzenienia fitoplanktonu. Dutkiewicz zastrzega, że zmiany w rozkładzie fitoplanktonu nie muszą być spowodowane wyłącznie globalnym ociepleniem. Obserwowane są też naturalne zmiany związane z wzorcami pogodowymi. Na przykład podczas zjawisk El Niño i La Niña dochodzi do dużych zmian w fitoplanktonie powodowanych zmianami w ilości składników odżywczych w oceanach. Z powodu tych dużych, naturalnych zmian, które mają miejsce co kilka lat, trudno jest jednoznacznie stwierdzić, patrząc na sam chlorofil, za które zmiany odpowiada globalne ocieplenie, mówi uczona.
      Dlatego też uczeni z MIT stworzyli nową technikę, za pomocą której badali nie tylko światło odbite od powierzchni oceanów, ale cały bilans świetlny, sprawdzając, jakie długości fal zostały odbite, a jakie pochłonięte w zależności od rodzaju organizmów żyjących w oceanie. Światło słoneczne dociera do oceanu i jest absorbowane przez wszystko, co jest w wodzie. Różne organizmy w różny sposób je rozpraszają, odbijają i pochłaniają. To bardzo złożony proces, mówi Dutkiewicz. Gdy nowy model porównano z dotychczas zebranymi danymi okazało się, że trafnie potrafi przewidzieć on rozwój sytuacji.
      Uczeni przeprowadzili więc symulacje, zakładające, że do roku 2100 średnia globalna temperatura wzrośnie o 3 stopnie Celsjusza. Chlorofil się zmienia. Jednak nie można tego zobaczyć ze względu na jego dużą naturalną zmienność. Jednak widoczny jest znacząca, powiązana z ocieplaniem klimatu, zmiana w niektórych zakresach fal światła. Możemy ją śledzić na danych satelitarnych, dodaje uczona. Do końca XXI wieku na 50% oceanów dojdzie do zauważalnej zmiany koloru. To będzie potencjalnie olbrzymia zmiana. Różne typy fitoplanktonu w różny sposób absorbują światło, a jeśli wskutek zmiany klimatu jeden typ fitoplanktonu zostanie zastąpiony innym, to zmieni się cały łańcuch pokarmowy, dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przez ostatnie ćwierć wieku każdego roku światowe oceany pochłaniały 150-krotnie więcej energii niż ludzkość produkuje w formie energii elektrycznej. Badania przeprowadzone przez naukowców z Princeton University i Scripps Institution of Oceanography na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego wskazują, że oceany bardzo mocno się ogrzały, to zaś sugeruje, że Ziemia jest bardziej wrażliwa na emisję gazów cieplarnianych niż dotychczas sądzono.
      Na łamach Nature czytamy, że w latach 1991–2016 oceany wchłaniały każdego roku 13 zettadżuli (1021) energii. Jak mówi profesor Laure Resplandy, to o ponad 60% więcej niż szacunki przeprowadzone w 2014 roku przez IPCC.
      Wyobraźmy sobie, że oceany mają głębokość jedynie 10 metrów. W takiej sytuacji od 1991 roku ogrzewałyby się w każdej dekadzie o 6,5 stopnia Celsjusza. Tymczasem wedle szacunków IPCC byłoby to 4 stopnie Celsjusza co dekadę, wyjaśnia Resplandy.
      Oceany pochłaniają około 90% nadmiarowej energii pojawiającej się na Ziemi, zatem jeśli chcemy dokładnie szacować ich przyszłe tempo ogrzewania się, musimy jak najdokładniej znać ilość energii, którą pochłaniają.
      Uzyskane tutaj wyniki zwiększają dokładność naszych przewidywań dotyczących ogrzewania się oceanów, a tym samym pomagają zmniejszyć stopień niepewności modeli klimatycznych, mówi geofizyk i współautor badań Ralph Keeling.
      Lepsze modele klimatyczne pozwalają zaś na lepszą ocenę wpływu różnych źródeł emisji gazów cieplarnianych na klimat i umożliwiają opracowanie lepszej strategii walki ze zmianami klimatycznymi.
      Najnowsze wyliczenie pokazują też, że jeśli chcemy utrzymać globalne ocieplenie na poziomie poniżej 2 stopni Celsjusza w porównaniu z epoką preindustrialną, to musimy zredukować emisję o 25% bardziej niż dotychczas sądzono.
      Najnowsze badania to wynik zastosowania nowej techniki, niezależnej od dotychczas stosowanych. Dotychczas bowiem wykorzystywano dane z milionów punktów, w których mierzono temperaturę wód i na tej podstawie oceniano całkowitą ilość ciepła wchłoniętą przez oceany. Wykorzystuje się przy tym Argo, sieć automatycznych czujników umieszczonych w oceanach. Działa ona jednak dopiero od 2007 roku i mierzy tylko górną warstwę oceanu.
      Resplandy i jej zespół wykorzystali precyzyjne pomiary tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu, co pozwala na ocenę ilości ciepła przechowywanych w oceanach. Łączną ilość tych gazów naukowcy nazwali „potencjalnym tlenem atmosferycznym” (APO). Metoda wykorzystuje fakt, że zarówno tlen, jak i dwutlenek węgla słabiej rozpuszczają się w cieplejszych wodach. W miarę ogrzewania się oceanów gazy te są z nich uwalniane, więc rośnie ich koncentracja w powietrzu nad oceanami. Na poziom APO wpływ ma również spalanie paliw kopalnych oraz proces, w wyniku którego oceany pochłaniają nadmiarowy dwutlenek węgla.
      Porównując mierzalne zmiany w poziomie APO ze zmianami, jakich należałoby się spodziewać ze spalania paliw kopalnych i wchłaniania CO2 przez oceany, naukowcy są w stanie precyzyjnie obliczyć, ile APO wydostało się z oceanów. Ilość ta jest wprost zależna od zawartości energii w oceanach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zdaniem międzynarodowego zespołu naukowego, na którego czele stali specjaliści z University of Queensland, jedynie 13% światowych oceanów można określić mianem „dziewicze”. Fragmenty oceanu, które można wciąż uznać za dziewicze, wciąż się kurczą z powodu działalności człowieka. Rybołówstwo i handel morski coraz bardziej się rozprzestrzeniają, a materiał spływający z lądów zmniejsza różnorodność obszarów przybrzeżnych, mówi Kendall Jones. Udoskonalenie technologii morskich oznacza, że w najbliższej przyszłości zagrożone zostaną nawet najbardziej niedostępne regiony światowego oceanu, w tym miejsca, które jeszcze niedawno były chronione przez pokrywy lodowe, a teraz globalne ocieplenie spowodowało, że można się do nich dostać, dodaje uczony.
      Naukowcy przeprowadzili badania, których celem było zidentyfikowanie pozostałych dziewiczych regionów oceanów. Pod uwagę wzięli 19 czynników opisujących wpływ człowieka na przyrodę, takich jak np. handel morski, nadmierne spływanie osadów lądu czy niektóre rodzaje rybołówstwa.
      Okazało się, że u wybrzeży pozostało bardzo niewiele dziewiczych obszarów i habitatów takich jak rafy koralowe. Najwięcej nietkniętych przez człowieka regionów znajduje się w Arktyce i Antarktyce oraz w tak odległych miejscach jak Polinezja Francuska.
      Profesor James Watson wzywa do ochrony ostatnich dziewiczych terenów oceanicznych. Regiony te to dom na niezwykłej różnorodności życia, mieszka tam olbrzymia liczba gatunków charakteryzujących się dużą różnorodnością genetyczną, co zapewnia im odporność na takie zagrożenia jak globalne ocieplenie. Wiemy, że obszary te zanikają w błyskawicznym tempie. Ich ochrona zależy od wielostronnych umów międzypaństwowych, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Poszukiwania życia poza Układem Słonecznym skupiają się obecnie na identyfikowaniu planet znajdujących się w ekosferach swoich gwiazd. Jednak życie może istnieć nie tylko na planetach. The Astrophysical Journal szykuje publikację artykułu badaczy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside i Uniwersytetu Południowego Queensland, którzy zidentyfikowali ponad 100 olbrzymich planet mogących posiadać księżyce zdolne do podtrzymania życia. Przyszła generacja teleskopów może odnaleźć te księżyce i szukać w ich atmosferach sygnatur życia.
      W ciągu ostatniej dekady odkryto tysiące planet pozasłonecznych. Wiele z nich to planety skaliste, które znajdują się w takiej odległości od swojej gwiazdy, że może istnieć na nich woda w stanie ciekłym. Innym miejscem, gdzie potencjalne można znaleźć życie są księżyce gazowych olbrzymów, podobnych do Jowisza.
      W Układzie Słonecznym znamy 175 księżyców krążących wokół 8 planet. Większość z tych księżyców krąży wokół Saturna i Jowisza, które znajdują się poza ekosferą Słońca. Jednak w innych układach planetarnych sytuacja może być inna. Jeśli w naszych poszukiwaniach życia uwzględnimy skaliste egzoksiężyce, to znacząco zwiększy się liczba miejsc, w których możemy szukać, mówi profesor Stephen Kane z UC Riverside.
      Naukowcy zidentyfikowali dotychczas 121 wielkich planet, znajdujących się w ekosferach swoich gwiazd. Średnica każdej z tych planet jest co najmniej trzykrotnie większa od średnicy Ziemi, zatem mało prawdopodobne, by były to planety skaliste. Jednak każda z nich może posiadać liczne skaliste duże księżyce.
      Dotychczas nie potwierdzono istnienia żadnego egzoksiężyca, jednak naukowcy spekulują, że na tego typu ciele niebieskim mogą istnieć warunki do życia lepsze nawet niż na Ziemi. Księżyc taki otrzymuje energię nie tylko z gwiazdy, ale również korzysta z energii wypromieniowywanej przez planet.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...