Một thế giới khác: Cuộc sống đang sôi sục dưới đáy biển với dầu mỏ từ sâu bên dưới

Đại dịch COVID-19 là một lời nhắc nhở rõ ràng rằng chúng ta di chuyển qua một thế giới được định hình bởi cuộc sống vô hình. Vi khuẩn, vi rút và các sinh vật cực nhỏ khác điều chỉnh các chức năng và tài nguyên quan trọng của Trái đất, từ không khí chúng ta hít thở đến tất cả thức ăn và hầu hết các nguồn năng lượng của chúng ta. Ước tính một phần ba số vi khuẩn của Trái đất bị ẩn giấu theo nghĩa đen, bị chôn vùi trong các trầm tích sâu dưới đáy đại dương. Bây giờ, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng những vi khuẩn “sinh quyển sâu” này không ở lại mà đang sủi bọt xuống đáy đại dương cùng với chất lỏng từ các hồ chứa dầu mỏ bị chôn vùi. Những người quá giang trong các vụ rò rỉ dầu mỏ đang đa dạng hóa cộng đồng vi sinh vật phát triển mạnh dưới đáy biển, ảnh hưởng đến các quá trình dưới biển sâu như chu trình carbon có ý nghĩa toàn cầu.

Đồng tác giả Emil Ruff, một nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm sinh học biển (MBL), cho biết: “Nghiên cứu này xác nhận rằng các vết thấm dầu là một ống dẫn để vận chuyển sự sống từ sinh quyển sâu xuống đáy biển”. 

Nghiên cứu dẫn đầu bởi Anirban Chakraborty và Casey Hubert của Đại học Calgary được công bố trong tuần này trong Kỷ yếu của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Nhóm nghiên cứu đã phân tích 172 mẫu trầm tích đáy biển từ phía đông vịnh Mexico đã được thu thập như một phần của cuộc khảo sát năm 2011 cho ngành công nghiệp dầu mỏ. Một phần của các mẫu này chứa hydrocarbon khí di chuyển, thành phần chính của dầu khí. Những vết thấm dầu trên đáy đại dương chứa đựng các cộng đồng vi sinh vật khác biệt có vi khuẩn và vi khuẩn cổ là những cư dân nổi tiếng của trầm tích sinh quyển sâu.

Hubert cho biết: “Trong khi sự lắng đọng từ từ chôn vùi các cộng đồng vi sinh vật vào sinh quyển sâu, những kết quả này cho thấy đó là một con đường hai chiều. Các vi khuẩn quay trở lại cung cấp một cửa sổ cho sự sống chôn sâu bên dưới. Những trầm tích bề mặt tương đối dễ tiếp cận này cho chúng ta một cái nhìn thoáng qua vào cõi rộng lớn, ẩn sâu.”

Nghiên cứu cũng bổ sung một khía cạnh mới để hiểu được sự đa dạng trao đổi chất của các cộng đồng vi khuẩn thấm dầu dưới đáy biển. Nếu không có vi khuẩn sống ở các thấm hydrocarbon, các đại dương sẽ chứa đầy khí và dầu.

Đồng tác giả Bernie Bernard và James Brooks của TDI-Brooks International đã thu được 172 lõi trầm tích Vịnh Mexico và thực hiện thử nghiệm địa hóa trên chúng, tạo tiền đề cho thử nghiệm vi sinh tại Đại học Calgary.

Một trong những điểm mạnh của nghiên cứu này là số lượng lớn các mẫu được phân tích cho phép suy luận thống kê mạnh mẽ về các vi khuẩn có trong các vết thấm dầu. Do đáy biển rất khó tiếp cận, nên việc khám phá các hệ sinh thái dưới biển sâu thường bị giới hạn bởi số lượng và chất lượng mẫu. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp metagenomic để xác định vi khuẩn nào có trong các mẫu trầm tích và giải trình tự bộ gen của các sinh vật đặc biệt thú vị để chỉ ra hoạt động của chúng trong lớp dưới bề mặt có thể là gì.

Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Phòng thí nghiệm sinh học biển . Bản gốc được viết bởi Diana Kenney. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.

Tạp chí tham khảo :

1. Anirban Chakraborty, S. Emil Ruff, Xiyang Dong, Emily D. Ellefson, Carmen Li, James M. Brooks, Jayme McBee, Bernie B. Bernard, Casey RJ Hubert. Sự rò rỉ hydrocarbon ở đáy biển sâu liên kết các tầng sinh học dưới đáy biển và đáy biển . Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia , 2020; 202002289 DOI: 10.1073 / pnas.2002289117