Urberget fullt av fossilt liv

Urberg, eller kristallin berggrund som det också kallas, utgör majoriteten av berggrunden i Skandinavien och av kontinentalskorpan globalt. I urbergets djupa sprickor ryms grundvatten och lösta gaser.

Denna djupa biosfär är jordens största ekosystem (sett till volym) men spåren av uråldrigt liv har hittills varit begränsade till ett fåtal platser, främst de som undersökts för kärnbränsleförvaring.

Vilka organismer finns i urberget?

I en ny omfattande studie har forskare undersökt prover från ett stort antal djupa gruvor i Sverige och Norge, främst från Bergslagen, för att ta reda på hur utbredda fossila spår av mikroorganismer är i urbergets spricksystem, när urberget koloniserades, och av vilka organismer.

– Vi undersökte mineralprover från fler än 30 gruvor och hittade faktiskt entydiga spår av mikroorganismer i en majoritet av dem. Vi letade efter tre typer av bio-signaturer för liv: isotop-, molekyl-, och morfologi-signaturer, och kunde belägga alla typer, från de tre grenarna på livets träd, arkéer, bakterier och eukaryoter, säger Henrik Drake, docent vid Linnéuniversitetet och studiens forskningsledare.

Proverna hämtades både från nedlagda gruvor i bland annat Hofors, Stråssa, Grängesberg och Striberg, samt från aktiva gruvor såsom Garpenberg, där spår av liv kunde beläggas till nästan en kilometers djup. Proverna från nedlagda gruvor har insamlats av gruvarbetare och samlare och hämtades ur Naturhistoriska riksmuseets samlingar, vilket gav möjlighet att undersöka platser som är vattenfyllda och bortbrutna idag.

Urberget fullt av fossilt liv

Urberget är även livsmiljö för en grupp mycket härdiga mikroorganismer som har anpassat sitt liv till en mörk, syrefri miljö och till den energifattiga kost i form av lösta gaser och det sparsamma organiska material som sipprar ned från ytbiosfären. Under de senaste åren har forskarna hittat fler och fler pusselbitar för hur livet djupt där nere fungerar, men studier av uråldrigt liv i denna miljö har hittills varit få.

Kunskapen om djupt livs utbredning i tid och rum har därför varit starkt begränsad och därmed även kunskapen om evolutionen i denna skyddade miljö och dess interaktion med ytbiosfären.

– Fynden visar att urberget är fullt av fossilt liv. Fossil har man tidigare tänkt sig vara förbehållet sedimentära avlagringar, men här visar vi att urberget också har ett rikt fossilt arkiv, i alla fall av mikroorganismer, säger Magnus Ivarsson, Naturhistoriska riksmuseet.

Guldgruva av mikroorganismer

Det är ett unikt provmaterial som legat på museet och väntat – i vissa fall i över 100 år – på att någon ska upptäcka att de faktiskt innehåller spår av Sveriges fossila djupbiosfär.

– Ett gruvområde som skiljde ut sig speciellt var Norberg, och då särskilt Kallmora Silvergruva, som varit nedlagd sedan nästan 100 år. Denna gruva visade sig vara något av en guldgruva för att leta efter spår av mikroorganismer, om uttrycket ursäktas. Här kunde vi belägga att metan bildats av arkéer och att sulfatreducerande bakterier varit aktiva.

Med hjälp av mikroanalyser av stabila isotoper av grundämnena kol och svavel kunde man se att arkéerna ersattes av bakterier. Man kunde också se att metanbildande organismer levde för ca 50–30 miljoner år sedan och sulfatreducerande bakterier för 19–13 miljoner år sedan.Mer information:

Biosignatures of ancient microbial life are present across the igneous crust of the Fennoscandian shield.

Kontakt:

Henrik Drake, forskare, Linnéuniversitetet, henrik.drake@lnu.se