Nieuw ontdekte microben bieden zicht op vroege evolutie op aarde

Dit is een systeem van bronnen met een hoge pH-waarde, zeer lage redoxpotentiaal en een laag zoutgehalte in Noord-Californië. Het onderzoek is gepubliceerd in de vroege online editie van het tijdschrift PNAS.

Het unieke bronsysteem bevindt zich op een locatie waar actieve terrestrische serpentinisatie plaatsvindt. Serpentinisatie is een proces waarbij water reageert met ijzerhoudende silicaten in de bodem, waardoor andere mineraalsoorten, waterstof, methaan en sterk alkalische vloeistoffen vrijkomen. Dergelijke locaties komen vooral veel voor in de diepzee, waar tektonische platen elkaar raken. Elders zijn ze zeer zeldzaam en meestal slecht bereikbaar. 

Drie jaar lang nam het team van het JCVI, de USC en de TU Delft verschillende monsters in drie bronnen bij The Cedars. In plaats van de microben te kweken, werden ze met behulp van sequencing-technologie geïdentificeerd. Elke bron werd gevoed door uniek grondwater; een van de drie alleen door diep grondwater en de andere twee door een mix van diep en ondiep grondwater. Het team ontdekte dat een verrassende diversiteit van microben in elke bron kon overleven of zelfs gedijen, maar dat ze ook alle drie unieke microben bevatten, afhankelijk van het soort grondwater waardoor ze werden gevoed.

De microben in de door diep grondwater gevoede bron verschilden van elke andere microbiële gemeenschap tot nu toe gevonden op andere locaties met terrestrische serpentinisatie. De meest voorkomende van deze microben zijn leden van de Chloroflexi, Clostridia en kandidaatsoort OD1, gevolgd door enkele Euryarchaeota, waartoe ook de methaanvormende bacteriën behoren. De microben die werden aangetroffen in de bronnen die worden gevoed door een mix van diep en ondiep grondwater lijken overeen te komen met andere geïdentificeerde microbiële gemeenschappen op andere terrestrische locaties. De meest voorkomende van deze microben zijn Betaproteobacteria, waaronder een aantal waterstof-oxiderende bacteriën voorkomen. 

Vanwege de ongerepte, barre omstandigheden in The Cedars concludeert het team dat de microben die hier zijn gevonden van cruciaal belang kunnen zijn voor het begrijpen van het ontstaan van leven op aarde en voor het begrijpen van het belangrijkste overlevingsmechanisme van deze goed gedijende microben.