CHAMPAIGN, Ill. – A marsi meteoritokban vagy a Vörös bolygó jövőbeli kőzetmintáiban élő bizonyítékok könnyebben azonosíthatók a Yellowstone Nemzeti Park melegforrásaiban élő mikrobáknak köszönhetően.
"Maga az élet létezése megváltoztathatja a fizikai és kémiai jellemzőket a lerakódásos környezetben" - mondta Bruce Fouke, az Illinoisi Egyetem geológusa. "Ha tanulmányozzuk a mikrobiális anyagcsere hatását a víz kémiájára és az ásványi anyagok földi környezetben való lerakódására, jobban tudjuk értelmezni a más bolygókról származó mintákat életjelekre nézve."
Például az ALH84001 marsi meteoritban található különféle karbonát jellemzők – köztük apró, rúd alakú kalcitkristályok – szerves vagy szervetlen úton is létrejöhettek. Annak értelmezése érdekében, hogy az ilyen alakzatok életet jeleznek-e, Fouke szisztematikus modellt hozott létre a travertin lerakódására aktívan áramló melegvizek által a Mammoth Hot Springs-i Angel Terrace-en.
"A travertin a kalcit kristályos formája, amely ott keletkezik, ahol a felszín alatti vizek kitörnek, lehűlnek, gáztalanítanak és kicsapják a különféle kristálymorfológiájú és kémiai összetételű kalcium-karbonát ásványokat" - mondta Fouke. "Ebben a környezetben a környezeti visszacsatolási mechanizmusokat vizsgáljuk, amelyek a víz, a mikrobák és a travertin kiválása között léteznek."
A Yellowstone Nemzeti Park északi határához közel fekvő Mammoth Hot Springs a világ egyik legnagyobb mésztufa-felhalmozódási helye. A Mammoth Hot Springsben található travertinlerakódások körülbelül 8000 évesek, 73 méter vastagok és több mint 4 négyzetkilométert fednek le.
"Yellowstone ideális laboratórium a magas csapadékarány és a mikrobák bősége miatt" - mondta Fouke. "Ha dokumentáljuk, hol találunk bizonyos kalcit alakzatokat a forrásrendszerben, összekapcsolhatjuk ezeket az alakzatokat egy adott vízáramlással, kémiával és mikrobával. Ezzel a környezeti kontextussal megkezdhetjük a geológiai feljegyzések megfejtését és az ősi környezetek rekonstruálását."
A forrásvíz és a mögöttes travertin geokémiai értékelése azt sugallja, hogy a szervetlen folyamatok, például a szén-dioxid gáztalanítása, a hőmérséklet csökkenése és esetleg a párolgás jelentik a travertin ásványtanának elsődleges környezeti szabályozását, mondta Fouke. "Tehát a környezeti kontextus lehet a kulcs annak meghatározásában, hogy egy adott tulajdonság egy beágyazott mikroba-e vagy sem."
A Földön a mikrobák az ősi kalcitkristályok folyadékzárványaiban is megtalálhatók. Fouke Abigail Salyers felhasználói felület mikrobiológussal együttműködve technikákat dolgoz ki a mikrobák felszabadítására, valamint DNS-ük izolálására, extrahálására, amplifikálására és szekvenálására.
"A genetikai elemzés további információkkal szolgál majd a mikrobák anyagcseréjéről" - mondta. "Ezt az információt beépítjük lerakódási modellünkbe, hogy segítsünk összekapcsolni az ősi élet jelenlétét a gyanús, kalcium-karbonát lerakódási jellemzőkkel és kémiai összetétellel."
Fouke a Journal of Sedimentary Research májusi számában tette közzé megállapításait. A finanszírozást a NASA, a Nemzeti Kutatási Tanács és az UI Critical Research Initiative biztosította.
