Outforskade mikrofossil i berggrunden kan avslöja livets utveckling

Forskare vid Naturhistoriska riksmuseet pekar ut outforskade fossil av mikroskopiskt liv i berggrunden på flera kilometers djup. Därmed ökar paleontologernas arbetsfält flerfaldigt.

Forskaren Magnus Ivarsson och hans kollegor vid Naturhistoriska riksmuseet har samlat all känd kunskap från forskningsfronten om det fossila arkivet i djupbiosfären, i en ny studie som publicerats i tidskriften Earth Science Reviews.

Tio års forskning vid museet visar hur mikroskopiska organismer har lämnat fossil i magmatisk berggrund som annars inte anses innehålla fossil.

– Våra slutsatser är att det finns gott om fossil i hela jordskorpan, inte bara i sedimentära bergarter från gamla havsbottnar och på land, säger Magnus Ivarsson, forskare vid Naturhistoriska riksmuseet.

Liv där vatten cirkulerar

Levande organismer i berggrunden idag utgör cirka 20 procent av jordens biomassa och har till och med varit den dominerande delen av livet på jorden för länge sedan innan växterna koloniserade land.

Allt liv i berggrunden är begränsat till sprickor och hålrum där vatten cirkulerar. Där lever mikroskopiskt liv från alla tre grenar på livets träd – bakterier, arkeer och eukaryoter. Till och med på flera kilometers djup frodas dessa mikroskopiska organismer.

Miljön i djupbiosfären är varm, helt mörk och syrefri. Vattnet innehåller höga halter av järn, svavel eller metan. Organismerna tar energi som finns lagrad i mineral och gas och för att bygga celler används kol från koldioxid. Andra är istället nedbrytare, till exempel svampar som kan täcka sprickornas väggar.

I miljontals år bevaras fortfarande mineral från organismerna på sprickornas väggar och utgör de fossil som avslöjar förekomsten av tidigare mikrobiellt liv.

Rekord i ålder och djup

Det äldsta fossilet som ser ut att vara från eukaryoter (celler med cellkärna) har hittats i sådana miljöer i djupbiosfären. Det är ett 2,4 miljarder år gammalt fossil av en svampliknande organism som skapade mycel, och hittades i en borrkärna från Sydafrika.

Det djupaste fyndet av liv är från en guldgruva, också i Sydafrika. Där borrades hål 5 kilometer under markytan och levande prokaryoter och eukaryoter hittades. Temperaturen ökar med djupet och den teoretiska gränsen för liv har man visat är 121 grader Celsius (för arkeer), men så djupt har det inte varit tekniskt möjligt att borra än.

Stor forskningspotential

I den nya publikationen pekas det fossila arkivet i djupbiosfären ut som ett outforskat forskningsområde med stor betydelse för livets utveckling på jorden och stor potential för framtida forskning.

– Eftersom livet i djupbiosfären varit dominerande under större delen av livets historia så har säkerligen viktiga steg inom evolutionen och utvecklingen av tidigt liv tagits på djupet, säger Magnus Ivarsson.

Viktiga steg inom evolutionen kan till exempel ha varit ämnesomsättning, parasitism och svamparnas utveckling av hyfer som bildar mycel.

Det mikroskopiska livet i berggrundens djup har utvecklats i flera miljarder år, skyddat från exempelvis klimatförändringar och meteoritnedslag, och deras fossil går att studera.

– Här finns hur mycket som helst att forska om, säger Magnus Ivarsson om det nya forskningsområdet.

Kontakt:

Magnus Ivarsson, forskare vid Naturhistoriska riksmuseet, magnus.ivarsson@nrm.se