Baktériumok építhetik a tengerfenék ásványait

A tengerfenék hidrotermális kürtői a Föld legkülönlegesebb környezetei közé tartoznak. A mélyből feltörő, forró és ásványi anyagokban gazdag víz hideg tengervízzel találkozva látványos ásványi képződményeket hozhat létre. Sokáig úgy gondolták, hogy ezek kialakulását elsősorban fizikai és kémiai folyamatok irányítják.

Egy új kutatás azonban azt mutatja, hogy a történet ennél összetettebb. A Görögországhoz tartozó Milos szigetének közelében vizsgált hidrotermális rendszerben a kutatók arra jutottak, hogy a tengerfenék üledékében élő baktériumok aktívan befolyásolhatják, milyen ásványok keletkeznek.

A felfedezés azért jelentős, mert tovább árnyalja a határt az élettelen geológiai és az élő biológiai folyamatok között. A mikroszkopikus élőlények ugyanis nem egyszerűen alkalmazkodnak környezetükhöz: bizonyos esetekben maguk is alakítják azt.

Egy vulkanikus sziget alatt keresték az élet nyomait

Milos az Égei-tenger egyik vulkanikusan aktív térségében fekszik. Bár a sziget legutóbbi vulkáni kitörése nagyjából 90 ezer éve történt, a föld mélyében megmaradt hő ma is hidrotermális rendszereket működtet.

A kutatók 2023-ban, a német METEOR kutatóhajó M192 expedíciója során korábban ismeretlen hidrotermális rendszereket kerestek a sziget körül.

A vizsgálatok során mintegy 210 méteres vízmélységig találtak aktív hidrotermális területeket. A tengerfenékből egyes pontokon akár 180 Celsius-fokos folyadék is feltörhet.

A kutatók három különböző helyről származó üledékmintát hasonlítottak össze: egy hidrotermális hatásoktól nagyrészt mentes területről, egy lassú folyadékszivárgás által érintett zónából és egy aktív, forró kürtő mellől.

A lassú szivárgásnál pirit keletkezik

Az egyik legérdekesebb eredményt azokon a területeken kapták, ahol a hidrotermális folyadék viszonylag lassan szivárog felfelé az üledéken keresztül.

Itt a tengervíz néhány centiméter mélyre be tud hatolni a tengerfenék üledékébe. A tengervízben található szulfátot bizonyos baktériumok energiaforrásként használják anyagcseréjük során.

A folyamat eredményeként szulfid keletkezik, amely az üledék vasával reakcióba lépve elősegítheti a pirit kialakulását.

A piritet gyakran „bolondok aranyának” is nevezik, mert fémes, aranysárga megjelenése miatt könnyű összetéveszteni a valódi arannyal.

A vizsgált üledék egyes részeiben a szulfidásványok a kristályos anyag akár 28 százalékát is alkották.

Az izotópok árulták el a baktériumokat

De honnan tudják a kutatók, hogy valóban az élőlényeknek is szerepük volt az ásványok kialakulásában?

A választ részben a kén különböző izotópjai adták meg. A baktériumok anyagcseréjük során nem teljesen egyformán használják fel a könnyebb és nehezebb kénizotópokat. Emiatt jellegzetes kémiai „ujjlenyomatot” hagyhatnak maguk után.

A piritben talált kén izotópos összetétele olyan eltéréseket mutatott, amelyeket a kutatók szerint pusztán a forró hidrotermális folyadék és a tengervíz közötti kémiai reakciókkal nem lehetett megfelelően megmagyarázni.

Ez erős bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a baktériumok közvetlenül hozzájárultak az ásványképződéshez.