Liv funnet i havets dödliga blå sörja

Märklig blå lera, märkliga överlevare

Under en nyligen genomförd djuphavsexpedition drog forskare upp en fem fot lång sedimentkärna av intensivt blå serpentinitlera från ett kluster av lervulkaner i Marianernas förbåge och fann något oväntat: kemiska spår som påminner mycket om liv. Signalerna kommer inte från intakta genom utan från lipidmolekyler – fetter som bildar cellmembran – och de tyder på samhällen av mikrober som hankar sig fram i en värld av sten, väte och en alkalinitet i nivå med blekmedel.

Forskarlaget publicerade en detaljerad studie som redovisar dessa resultat av lipidbiomarkörer och provernas geologiska kontext, där miljön beskrivs som en kemosyntetisk, serpentinitdominerad biosfär under havsbotten.

Vad är det här för "blått klet"?

Detta "goo" är en form av serpentinitlera som uppstår när havsvatten reagerar med ultramafisk magmatisk bergart under subduktions- och omvandlingsprocesser. Där kisel fattig, magnesiumrik sten reagerar med vatten kan produkterna inkludera brucit och andra mineraler som ger leran en slående blågrön nyans. Dessa avlagringar pressas uppåt genom lervulkaner och kan bilda lokala fickor av extremt alkaliskt sediment på havsbotten.

Analyser från den bärgade kärnan visar att lerans porvatten når extremt höga pH-värden – omkring 12 – och innehåller mycket låga koncentrationer av organiskt kol och näringsämnen, vilket gör det till en av de mest kemiskt fientliga livsmiljöerna man känner till. Under sådana förhållanden misslyckas ofta konventionella metoder för att upptäcka DNA eftersom antalet celler är minimalt och genetiskt material bryts ner; teamet vände sig därför till mer motståndskraftiga kemiska fossil: membranlipider.

Hur forskare argumenterar för liv utan DNA

Lipidbiomarkörer är kolväten och modifierade fetter som härstammar från cellmembran och förblir detekterbara långt efter att andra biomolekyler brutits ner. Olika grupper av bakterier och arkéer producerar karakteristiska lipider; i kombination med kolisotopmätningar och mineralogisk kontext kan dessa molekyler avslöja vilka metabolismer som var aktiva och om materialet är modernt eller fossilt. I denna studie identifierade forskarna lipidsignaturer som stämmer överens med metan- och sulfatmetaboliserande mikrober – metabolismer som är knutna till den kemiska energi som finns tillgänglig i serpentinitsystem.

Avgörande är att isotopmönstren och den molekylära bevaringen tyder på ett blandat arkiv: vissa lipider återspeglar levande eller nyligen levande populationer, medan andra registrerar äldre, fossiliserade samhällen som var aktiva i det geologiska förflutna. Den kombinationen innebär att lervulkanerna kan hysa episodisk eller ihållande mikrobiell aktivitet trots extremt pH och brist på organisk föda.

Varifrån proverna kom och varför de är viktiga

Kärnorna samlades in under en expedition 2022 med ett forskningsfartyg som utforskade Marianernas förbåge – en tektoniskt aktiv region där havskorsan tvingas in under en annan platta. Expeditionen upptäckte tidigare okartlagda lervulkaner och bärgade den blå leran som senare analyserades i laboratorier på land med hjälp av högkänslig masspektrometri och isotopteknik. Teamet har också arkiverat mycket av rådatan offentligt för att möjliggöra oberoende uppföljning.

Varför är detta viktigt utöver nyfikenheten på en udda färg på havsbotten? Serpentinitmiljöer producerar väte, metan och en starkt reducerande kemi – en sorts kemisk gratislunch för mikrober som inte är beroende av solljus. Eftersom liknande reaktioner mellan sten och vatten sannolikt inträffade på den tidiga jorden, och kan förekomma på andra världar med flytande vatten och ultramafiska bergarter, ses dessa lervulkaner som moderna analoger för ursprungliga livsmiljöer och potentiella astrobiologiska tillflyktsorter. De nya bevisen från biomarkörer stärker idén om att kemosyntetiskt liv kan frodas, eller åtminstone fortleva, på platser som tidigare troddes vara sterila.

Inget monster – men likväl ett extraordinärt ekosystem

Populära beskrivningar som kallar materialet för "dödligt klet" eller en "utomjordisk blob" är målande men kan vara vilseledande: själva sedimentet är kemiskt extremt men det är inte en självförökande organism. Termen fångar allmänhetens fantasi, och av goda skäl – den blå leran är visuellt dramatisk och upptäckten utmanar enkla antaganden om beboelighet – men det vetenskapliga påståendet är precist: molekylära rester tyder på mikrobiella metabolismer kopplade till serpentinisering, inte någon ny makroskopisk "klet-varelse". Mikroberna det rör sig om är mikroskopiska och kemotrofa, och använder oorganiska elektrondonatorer och acceptorer snarare än fotosyntes.

Nästa steg: odla mikrober och kartlägga en dold biosfär

Bredare implikationer: kolcykeln och beboelighet

Behåll förundran, tona ner hypen

Upptäckten av lipidbiomarkörer i blå serpentinitlera är ett elegant exempel på detektivarbete i gränslandet mellan geologi och mikrobiologi: när en typ av biosignatur är för svag för att upptäckas kan en annan – kemiskt mer robust – avslöja dolt liv. Det är också en påminnelse om att extrema miljöer är laboratorier för att förstå livets motståndskraft och dess potentiella ursprung. Allteftersom uppföljningsstudier odlar mikrober, mäter kemi in situ och utökar undersökningen till andra förbågssystem, kommer vi att få en tydligare bild av hur utbredda dessa samhällen är och vad de betyder för jordens djupa biosfär och astrobiologi.

För tillfället är budskapet tydligt: havet döljer fortfarande miljöer som trotsar förväntningarna, och det blå kletet vid Marianernas förbåge är mindre av ett monster och mer av ett fönster in i liv som pressats till sin yttersta gräns.

James Lawson är en undersökande vetenskaps- och teknikreporter på Dark Matter. Han har en MSc i vetenskapskommunikation och en BSc i fysik från University College London och bevakar rymden, AI och framväxande teknologier från Storbritannien.