Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Could Deep-Sea Microbes Teach Us About Alien Life?

29.12.2008
James Holden, chief scientist of the latest voyage of the deep-sea research sub, Alvin, and colleagues describe microbes that thrive in 200-degree water and give off methane and hydrogen, in a paper this week. The mission was basic science but Holden sees possible use of byproducts as biofuels.

Anzeige

Hovering in a tiny submarine 1.4 miles beneath the Pacific Ocean, a University of Massachusetts Amherst microbiologist felt as if he were in a time machine, witnessing the ancient past, or a scientist’s fantasy future. Just inches away, an undersea volcanic vent called a “black smoker” spewed superheated water, hot gases and heavy-metal precipitates out of the Earth’s crust.


James Holden, chief scientist of the most recent oceanographic cruise of the research vessel, “Atlantis,” and its deep-sea submersible, “Alvin,” says he felt like a witness to a time more than three billion years ago before oxygen was present in the atmosphere and before photosynthesis, peering at what microbial life may have been like when the Earth was young. Or, the scene might be a window to the future, when astronauts will look for life near underwater volcanoes believed to exist in the huge ocean on a moon of Jupiter, Europa.

In a paper published this week in the January issue of “Applied and Environmental Microbiology” describing previous work at this site, Holden, with UMass Amherst doctoral student Helene Ver Eecke, and University of Washington oceanographer Deborah Kelley, describe the abundance of three anaerobic microorganisms that grow optimally near 200 degrees F, along with their habitat requirements, based on samples taken near several black smokers.

“To go down to these undersea mountain ranges and see with your own eyes the hot rocks and vents with life forms that grow nowhere else on the planet is a huge thrill,” he says. “To me it suggests that metabolic processes in potential alien microbial life could be the same as the Earth’s, even if the actual cell machinery is different.”

Working in one of the most exotic environments on Earth from the tiny, seven-foot diameter sub, Holden and colleagues have spent the past several years cataloguing groups of anaerobic high-heat-loving microbes. They live in and around black smokers and similar vent types, discovered only within the past 30 years. Some of these microbes eat hydrogen and carbon dioxide and respire or breathe rust to produce magnetic iron. Others give off hydrogen or methane gas. Unbelievably, all thrive in water that’s just short of boiling.

These vents or smokers are found along an undersea mountain range called the Juan de Fuca Ridge about 200 miles off the coast of Washington and Oregon. “We really know very little about what’s living in these very deep areas, basically inside the Earth’s crust,” Holden notes. New microbe species are discovered with almost every visit, the microbiologist says, adding to the excitement of exploration and discovery.

When the high-temperature fluids (up to 675 degrees F) shoot out of the sea floor and hit cold salt water, metal sulfides precipitate out and form deposits around the vents. These special areas host diverse microbial communities – their ecology largely unknown – that thrive in the warm, porous rocks. For example, worms that live on these hot deposits keep fleece-like bacteria on their backs that feed off harsh chemicals in the volcanic fluids, each benefitting from the cooperation.

Holden says the basic science mission of these deep dives includes describing the relative abundance of the microorganisms as “tracers” of chemical and physical conditions not found in the cooler surrounding seafloor. Like a botanist interested in a new strain of wild rose, he wants to know how to recognize the microbes’ favored habitat plus their biological, chemical and physiological relationships with the environment and vice versa. He wants to be able to find these areas again in the vastness of the sea. The UMass Amherst researchers grow a number of these hot-water-loving organisms in the laboratory or “microbial zoo” allowing longer-term study, as well.

In addition, Holden sees possible future exploitation of the microbes’ methane and hydrogen byproducts as biofuels. In fact, one of the goals of his most recent trip in “Alvin” was to measure the volume of methane gas being produced by the microbes and vented through undersea smokers. He says, “I’d love to be able to make a contribution to our country developing more green energy sources and alternative fuels. These microbe communities that can produce hydrogen and methane as natural byproducts of their metabolism hold some promise and might just represent a resource that we can harness in an environmentally responsible way.”

Jim Holden
jholden@microbio.umass.edu

Jim Holden | Quelle: Newswise Science News
Weitere Informationen: www.umass.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen
22.05.2012 | Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel

nachricht Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht
22.05.2012 | Max-Planck-Institut für Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Meilenstein in der Nanopartikel-Forschung: Nanopartikel-Testhandbuch setzt Standards


Unter Federführung der Empa erscheint ein neues Standardwerk, das die europäische Forschung an Nanopartikeln vereinheitlichen soll.

Exakte Laborvorschriften zur Herstellung definierter Nanopartikel und zu deren Analytik stellen die Arbeiten auf diesem Gebiet auf eine neue Grundlage und machen sie erstmals vergleichbar. Herausgeber ist Harald Krug, Leiter des Empa-Departements «Materials meet Life».

Das neue Standardwerk soll Schluss machen mit dem «babylonischen Sprachgewirr», das derzeit noch in der Nanoforschung ...

Im Focus: Frühdiagnostik bei Rheuma: SPECT zeigt Knochenveränderungen schon im Frühstadium


Bei rheumatischen Erkrankungen erlauben moderne bildgebende Verfahren weit mehr als nur die Darstellung der knöchernen Gelenkstrukturen.

Mit funktionellen Untersuchungsmethoden wie der hochauflösenden Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) können pathologische Knochenumbauvorgänge bereits sehr früh nachgewiesen werden, mitunter schon zu einem Zeitpunkt, zu dem selbst die MRT-Diagnostik noch unauffällig ist. Eine Studie der Universitätsradiologie Düsseldorf, die jetzt auf dem 93. Deutschen Röntgenkongress vorgestellt wurde.

In der Rheumatologie hat sich in den letzten ...

Im Focus: Rizinusöl wirkt über einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor


Wirkmechanismus eines der ältesten Arzneimittel der Menschheit aufgeklärt

Rizinusöl ist vor allem als effektives Abführmittel bekannt, wurde aber auch bereits in der Antike bei Schwangeren zur Förderung der Wehentätigkeit eingesetzt.

Erst jetzt ist es Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung gelungen, die entscheidenden Details des Wirkmechanismus zu entschlüsseln. Verantwortlich ist demnach ein Rezeptor mit dem Namen EP3 auf ...

Im Focus: Gelenkige Schildkröte - Zwei neue Arten der Landschildkröte Kinixys in Afrika entdeckt


Pünktlich zum morgigen Weltschildkrötentag wird die Artenliste der Panzerträger um zwei Namen reicher.

Wissenschaftler des Senckenberg Forschungsinstitutes in Dresden haben gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam zwei neue Arten der afrikanischen Gelenkschildkröte identifiziert. Die zugehörige Studie ist kürzlich im Fachjournal „Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research“ erschienen.

Gelenkschildkröten sind die Bewegungskünstler unter den landlebenden Schildkröten. Aufgrund eines Scharniers im Rückenpanzer können die in Afrika ...

Im Focus: Wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese nachgewiesen


Eine Forschungsgruppe der Universität Ulm hat einen neuartigen molekularen Schalter im Gehirn identifiziert, der eine wichtige Rolle bei der Steuerung der postnatalen Neurogenese im Gyrus dentatus spielt, der Unterregion im Hippocampus, in der lebenslang Nervenzellen aus neuralen Stammzellen gebildet werden.

„Unsere Untersuchungen beschreiben erstmals einen neuen und letztlich unerwarteten Signalweg bei der Regulation der Neurogenese im Hippocampus“, sagt Professor Stefan Britsch, Direktor des Instituts für Molekulare und Zelluläre Anatomie, der die Arbeit dieser Tage gemeinsam mit Dr. Ruth Simon im international renommierten Fachblatt EMBO-Journal veröffentlicht. An dem von der Deutschen ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Mütterliche Antikörper behindern Impfschutz bei jungen Katzen

22.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

Researchers Improve Fast-Moving Mobile Networks

22.05.2012 | Kommunikation Medien

New microscope uses rainbow of light to image the flow of individual blood cells

22.05.2012 | Medizintechnik

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Bericht zum Lachsmanagement: Die BLE auf der NASCO-Jahrestagung

22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Plagiate und wissenschaftliches Fehlverhalten

22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Der IdeenPark weckt Begeisterung für Technik

22.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp