Fant et mylder av liv under havbunnen

Forskere fant store mengder små og ukjente organismer i havbunnen under Østersjøen. Der trosser de alle odds og overlever under helt ekstreme forhold.

Publisert
Boreskipet Greatship Manisha har gjennom to måneder vært hjem og arbeidsplass for omkring 30 mikrobiologer, geologer, boreteknikere og andre medarbeidere. (Foto: Carol Cotterill@ECORD)
Boreskipet Greatship Manisha har gjennom to måneder vært hjem og arbeidsplass for omkring 30 mikrobiologer, geologer, boreteknikere og andre medarbeidere. (Foto: Carol [email protected])

Fakta

I september og oktober 2013 var danske og utenlandske forskere på en stor vitenskapelig ekspedisjon – «Expedition 347» – i Østersjøen og Kattegat.

Forskerne seilte gjennom to måneder med boreskipet «Greatship Manisha», og for første gang boret forskere seg flere hundre meter ned havbunnen i dette området.

Forskerne holder for tiden på å analysere boreprøver fra toktet.

Det ble boret på seks forskjellige steder – du kan se ruten og forskernes begrunnelse for de enkelte posisjonene på dette interaktive kartet (NB: opplysningene er fra før toktet ble gjennomført).

Formålet med ekspedisjonen er blant annet å forsøke å klarlegge hvordan fortidens klima og dyre- og planteliv har vært. Forskerne skal også undersøke hvordan mikroorganismer kan overleve i det ekstreme miljøet i havbunnens dyp..

Kilde: Bo Barker Jørgensen

Forskere har foretatt rekorddype boringer i havbunnen, og sett at det finnes et mylder av liv der nede.

– Vi har satt verdensrekorden for antallet bakterier i en vitenskapelig boring. I prøvene våre er det opptil ti milliarder celler per kubikkcentimeter. Uansett hvor dypt vi har boret, har det vært fullt av liv, forteller Bo Barker Jørgensen, som er professor og leder av Center for Geomikrobiologi ved Aarhus Universitet.

Han har ledet en stor vitenskapelig ekspedisjon som gjennom to måneder har boret dypt ned havbunnen under vannmassene i Kattegat og Østersjøen.

Levd i isolasjon i årtusener

Det er fortsatt uvisst hvilke typer av liv forskerne har hentet opp.

Bo Barker Jørgensen forklarer at de så langt har rukket å telle opp cellene, men ikke undersøkt hvilke typer det er snakk om.

– Det er mikroorganismer som har levd isolert fra omverdenen gjennom mange tusen år, mens havbunnen har blitt avleiret over dem. Det blir helt utrolig spennende å undersøke dem, sier Jørgensen.

Han regner med at analysene vil avsløre massevis av nye og ukjente arter.

– Ved lignende boringer i utlandet har man funnet helt ukjente mikroorganismer – det finnes ingen kjente organismer fra overflaten som er nært beslektet med dem, forteller Jørgensen.

Både bakterier og arkebakterier

På overflaten av havbunnen er det mest bakterier.

Men når forskerne borer dypere, blir det flere og flere av de såkalte arkebakteriene – en helt annen type organismer enn bakterier, virus og dyr.

Det er første gang forskere har boret seg så dypt ned i havbunnen i dette området, og førsteamanuensis Mathias Middelboe ved Københavns Universitet er overrasket over hvor mye liv de har funnet.

– Det er overraskende at de finner en så stor konsentrasjon av celler. Den tettheten er høy i forhold til det man ville forvente, sier Middelboe.

Han forklarer at man i boringer i andre områder bare har funnet omkring 100 millioner celler per kubikkcentimeter.

– Forskertoktet i Østersjøen er veldig spennende, og det er grunn til å vente seg nye, spennende oppdagelser. En stor del av jordens mikroorganismer lever dypt nede under havbunnen, og likevel vet vi veldig lite om hva de lever av og hvor mange det er, sier Mathias Middelboe, som selv forsker på disse mikrobesamfunnene.

De tre bildene viser bakterier og annet materiale fra to meter under havbunnen i Lillebælt. Fotografiene stammer fra et såkalt fluorescensmikroskop, og bakteriecellenes DNA er farget med et grønt fargestoff. Fra venstre materialet uten behandling, mens det andre bildet viser celleekstraksjon ved ultralydbehandling. På det siste bildet ser vi materialet etter behandling med flussyre. Den hvite streken i høyre hjørne viser 1 mikrometer (0,001 millimeter). (Foto: Nan.Xiao@IODP)
De tre bildene viser bakterier og annet materiale fra to meter under havbunnen i Lillebælt. Fotografiene stammer fra et såkalt fluorescensmikroskop, og bakteriecellenes DNA er farget med et grønt fargestoff. Fra venstre materialet uten behandling, mens det andre bildet viser celleekstraksjon ved ultralydbehandling. På det siste bildet ser vi materialet etter behandling med flussyre. Den hvite streken i høyre hjørne viser 1 mikrometer (0,001 millimeter). (Foto: [email protected])

Fundamentalt annerledes livsform

Det er først i de siste årene havboringer har vist at en stor del av livet på jorden faktisk foregår i det skjulte – under havbunnen. Et av de siste estimatene tyder på at opp mot 32 prosent av alle mikroorganismer lever der.

Livet i den såkalte dype biosfæren ser også ut til å være fundamentalt annerledes enn livet på landet, forteller Bo Barker Jørgensen.

– De lever under helt ekstreme forhold, og i dag forstår man faktisk ikke hvordan det i det hele tatt er mulig for dem å overleve. Det strider mot en stor del av den kunnskapen vi trodde vi hadde om grensene for liv, sier Jørgensen.

Lever under sulteforhold

Jørgensen påpeker at omgivelsene under havet byr på livsvilkår preget av ekstremt lite mat, ingen adgang til lys og et enormt høyt trykk.

På land og i havet leverer sollyset energi som plantene kan bruke til fotosyntese. Dermed kan plantene danne organisk stoff. Det organiske stoffet utgjør en energiforsyning for liv blant mennesker, dyr og mikroorganismer.

Men hvordan kan de enorme mengdene av mikroorganismer i den dype, mørke havbunn skaffe seg energi til å leve? Det kan forskerne fortsatt bare gjette om.

– Det blir det spennende å se hva de lever av. Tidligere boringene har foregått på åpent hav. Østersjøen gir unike muligheter for å se hvordan disse samfunnene utvikler seg, mener Jørgensen.

Unik forskning

Havbunnen under Østersjøen har blitt utsatt for voldsomme endringer.

I løpet av de siste 140 000 år har Skandinavia vært dekket av en kilometertykk iskappe, klimaet har skiftet fra istid til temperert, Østersjøen har blitt fylt med både ferskvann og sjøvann – og det har vært både mye og lite oksygen i lufta.

Disse omveltningene kan forskerne se avtegnet i avleiringene i havbunnen.

– Når vi får tidfestet avleiringene, kan vi se hvor lang tid det har gått siden mikroorganismene ble isolert fra omverdenen. Dermed kan vi se hvordan de utvikler seg gjennom tiden – for eksempel hvor raskt de vokser, sier Jørgensen.

– Et av de spennende spørsmålene er om mikroorganismene er etterkommere etter livet på overflaten. Spørsmålet er altså om de har utviklet seg forskjellig alt etter hvilke betingelser det var da de ble begravet eller om de bare er avhengige av de nåværende betingelsene. Det vil boringene fra Østersjøen gi en enestående mulighet for å finne ut av.

Kan livet i dypet være farlig?

Men kan det ikke være farlig å bringe opp fortidens mikrober til overflaten?

– Det har vi selvfølgelig tenkt på, men det er ikke noe å bekymre seg for, sier Jørgensen.

– Det spesielle ved mikroorganismene som vokser der nede, er at de vokser og formerer seg utrolig langsomt. Det gjør at de ikke har en sjanse her oppe på overflaten.

Bo Barker Jørgensen påpeker også at oljeselskaper allerede borer seg ned til livet i undergrunnen uten at mikroorganismene blir betraktet som en risikofaktor.

– De borer etter olje i de samme lagene, og den mengden materiale oljeindustrien bringer opp, er langt større enn det vi gjør, sier Jørgensen.

Nye resultater på trappene

Bo Barker Jørgensen og de andre forskerne som var med på boreskipet Greatship Manisha i høst, har fortsatt ikke publisert resultatene fra toktet.

Toktlederen regner med at de første resultatene vil begynne å dukke opp i vitenskapelige tidsskrifter i løpet av høsten.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.