Olen lukenut lukuisistakin maapallolta
löytyneistä "mikrobiosfääreistä", joiden on
väitetty toimivan ilman yhteyttämisestä saatavaa
energiaa. Jokohan väitteestä on luovuttu, vai
vieläkö näitä pääasiassa rikkibakteereihin
perustuvia ekosysteemejä väitetään autonomisiksi?
Itse arvelen, että kyseessä on väärinkäsitys ja
kaikki eliöt ovat maapallolla yhteyttämisestä
saadun energian varassa.
löytyneistä "mikrobiosfääreistä", joiden on
väitetty toimivan ilman yhteyttämisestä saatavaa
energiaa. Jokohan väitteestä on luovuttu, vai
vieläkö näitä pääasiassa rikkibakteereihin
perustuvia ekosysteemejä väitetään autonomisiksi?
Itse arvelen, että kyseessä on väärinkäsitys ja
kaikki eliöt ovat maapallolla yhteyttämisestä
saadun energian varassa.
Vastaukset 27
Vanhimmat
toimivia eliöyhteisöjä ja eliökuntia saattaa olla
maapallolla massallisesti jopa enemmän kuin
yhteyttämisestä riippuvaisia. Viime vuosina on
löydetty aivan ennen tuntematonta bakteerielämää
syvältä kallion sisältä. Se käyttää
energianlähteenään alkuaineiden (ainakin rauta ja
rikki) ja yhdisteiden (metaani) kemiallista
energiaa.
Tämä energiantuotantoreaktio minua just
kiinnostaakin. Metaanista ja metallisesta
(alkuaine)raudasta ei juuri energiaa irtoa
hapettomissa oloissa. Näkemissäni jutuissa se
reaktio on jätetty jotenki hämäräksi, mutta
niissä missä on jotain kerrottu, vaikuttaisi
olevan yhteyttämisestä saatu energia mukana.
Bakteerien energiatalous
kemosyntetisoivat
energia epäorgaanisten yhdisteiden hapetuksesta
rikki-, typpi- ja rautabakteerit.
Ja tuo tarvittava vapaa happi on yhteyttävän
eliökunnan tuotantoa. Tässä muutama kaava:
Fe2 1/4 O2 H Fe3 1/2 H2O
CuS 8 Fe3 4 H2O Cu2 8 Fe2 SO42- 8H
(tuo neliö oli lainaamassani tekstissä
kysymysmerkki)
ja sitten muutama bakteerilaji:
Mesofiiliset bakteerit (optimikasvulämpötila 25-
40C)
Thiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum
ferrooxidans,
Thiobacillus thiooxidans,
Termofiiliset bakteerit (optimikasvulämpötila
45-50C)
Thiobacillus caldus, Sulfobacillus
thermosulfidooxidans, Acidimicrobium ferrooxidans
Termofiiliset arkit (optimikasvulämpötila 70-85C)
Sulfolobulus acidocaldarius, Acidianus brierleyi
Jos hallitset vieraita kieliä ja netissä hyppelyn
sujuvasti, niin pari sivua, joilla on lisää
bakteerien nimiä ja sopiva nimi hakusanana voi
johdattaa bakteerin elintapojen jäljille:
http://www.dsmz.de/species/strains.htm
http://www.bacterio.cict.fr/corrections.pdf
Muutama kiinnostava kirja alalta ihan suomeksi.
Niissä kaivaudutaan niin pitkälle elämän alkuun,
kuin nykyisin päästään:
Rikkinen, Jouko : Leviä, sieniä ja leväsieniä
Davies, Paul : Viides ihme
"vapaa happi on yhteyttävän
eliökunnan tuotantoa"
Siis se energia on kotoisin yhteyttämisestä, jos
ei nyt kokonaan, niin ainakin puoliksi.
Yhteyttäminenhän kohottaa vesimolekyylissä olevan
happen kemiallisen potentiaalin (kemiallisen
energian) korkeammalle tasolle, vapaaksi
hapeksi. Samalla myös hiilidioksidissa olevan
hiilen potentiaalin kohoaa.
T
ämä happeen yhteyttämisessä sitoutunut energia
unohdetaan yleensä aina, kun puhutaan
kemosynteesistä. Kemosynteettisten eliöiden
hiili ei ole kotoisin kasveista ravintoketjun
kautta, mutta se on jo toinen juttu.
Eli olemme yhtä mieltä (?) siitä, että ne
lukuisat "tieteelliset" esitykset, joissa
väitetään kemosynteettisten autotrofien saavan
energiansa ilman auringon valoa tai
yhteyttämistä, puhuvat vastoin tosiasioita.
Oikeastaan olisin kiinnostunut tietämään, onko
tiedossasi yhtään dokumenttia, missä asia
esitettäisiin oikein? Netistä en löytänyt noin
sadasta linkistä yhtään tässä suhteessa oikeaa
tietoa sisältävää. Antamasi linkit eivät
valaissseet energiakysymystä, pahoin pelkään,
ettei mainitsemasi kirjatkaan.
(-; se neliö kuuluisi olla reaktionuoli, vaan
typografia tehnyt tepposen Murto-osakertoimet
ovat vähän tyylittömiä. Kemiassa
reaktioyhtälöitä kutsutaan reaktioyhtälöiksi, ei
kaavoiksi. :)
t
Siitä edellisessä antamassani linkistä löytyy
riittävän syvälle kaivauduttaessa mm. seuraavia:
(muitakin on)
Name Pyrodictium abyssi (Archaea)
Information <- K.O. Stetter, AV2. Black smoker at
2011 m depth; Mexico, Gulf of California, Guaymas
Basin (4167). Type strain. Taxonomy/description
(3962, 4167). (Medium 508, 98°C, anaerobic).
Name Pyrodictium brockii (Archaea)
Information <- K.O. Stetter, S1. Submarine
solfataric field; Italy, Vulcano island (2548).
Type strain. Taxonomy/description (2548, 2728).
(Medium 283, 85-105°C, anaerobic).
Name Pyrodictium occultum (Archaea)
Information <- K.O. Stetter, PL-19. Submarine
solfataric field; Italy, Vulcano island (2548).
Type strain. Taxonomy/description (2548, 2728).
(2549, 2550). (Medium 283, 85-105°C, anaerobic).
Name Pyrococcus furiosus 1986VP (Archaea)
Information <- K.O. Stetter and G. Fiala, Vc 1.
Geothermally heated marine sediment; Italy,
Vulcano island (3082). Type strain.
Taxonomy/description (3017, 3082). Produces DNA
polymerase Pfu (4571). High-density cultivation
(7495). (Medium 377, 97-100°C, anaerobic)
Name Pyrococcus horikoshii (Archaea)
Information <- JCM <- C. Kato <- F. T. Robb; OT-
3. Marine hydrothermal vent at 1395 m depth;
Pacific Ocean, Okinawa Trough vents (7279). Type
strain. Taxonomy/description (7279, 7573).
(Medium 377 with pH 6.5 - 7.0, 95°C, anaerobic)
Name Pyrococcus woesei (Archaea)
Information <- W. Zillig, Vul4. Marine solfatara;
Italy, Vulcano island (3092). Type strain.
Taxonomy/description (3022, 3092). (Medium 377,
97-100°C, anaerobic).
Name Methanopyrus kandleri (Archaea)
Information <- K.O. Stetter and R. Huber, AV19.
Geothermally heated deep sea sediment; Mexico,
Gulf of California, Guaymas Basin (4178, 4179).
Type strain. Taxonomy/description (4179, 4535).
(Medium 511, 98°C, anaerobic).
Nuo kaikki elävät kuumassa ja hapettomassa
(anaerobinen) ympäristössä ja käyttävät rikkiä
energiantuotannossaan:
>>Thermococcus is remarkable because it is able
to maintain chromosomal integrity at temperatures
up to 103 C with very little accumulation of DNA
breaks. It also is highly resistant to radiation
and can withstand doses up to 1.5 kGy. These
characteristics suggest there is a highly
effective DNA repair systems in
hyperthermophiles. These organisms also possess
an array of highly thermostable enzymes that
could prove to be important biocatalysts.
Comparison of the DNA sequence of this organism
with others may provide insight into these unique
characteristics.
These organisms grow by anaerobic sulfur
respiration
S organics ---> H2S CO2 <<
Siinä on epäilyttävä termi tuo organics, että
mitä pitää sisällään.
Joten tutkimusmatka jatkunee
Monet eliöt käyttävät hapetus-
pelkistysreaktioissa sulfaatteja tai nitraatteja
hapettimena. Fe(III) taitaa olla myös käytössä.
Näissäkin tilanteissa tuo hapetin on
yhteyttämishapen tulosta.
Ehkä ongelma on siinä, että ilman eliöitä,
varsinkin yhteyttäviä kasveja, maapallon
tasapainotila olisi ilmakehän osalta hyvin
vähähappinen. Kiviperä on keskimäärin SiO2,
eli "neutraali" verrattuna veteen ja
hiilidioksidiin.
Elämän pyörittäminen vaatii kohtalaista hapetus-
pelkistyspotentiaalia (=kemiallista energiaa),
mitä ei ilmeisesti tarjoudu riittävästi
pelkästään maapallon kiviperästä.
Ainoa antamasi reaktioyhtälö:
S organics ---> H2S CO2
on epätäydellinen. Joten ei voi oikein ottaa
kantaa. Rikki siinä kuitenkin näyttäs
pelkistyvän, eli rikkivetyä vahvempi pelkistin on
käytössä. Happea ei näy mailla halmeilla, että
siinä mielessä, jos tästä eliö saa energiansa,
niin sehän olis sitten ilman yhteyttämisenergiaa
pyörivä systeemi. Epäilen kovasti.
Hyppelehtimisiä palstoilta toisille:
>>Minusta meidän keskustelumme ei ole suoraan
koskettanut ensimmäistä eliötä, vaan sitä, onko
olemassa nykymaailmassa eliötä, joka ei tarvitse
auringonvalosta yhteyttämällä tuotettua
energiaa.<<
Keskustelu lähti liikkeelle nykyisistä, mutta
minä eksyin tavanomaista perusteellista omaa
uteliaisuuttani hieman kauemmas menneisyyteen
(noin neljän miljardin vuoden pähän suunnilleen)
Silloin pallomme tila oli hyvin toinen kuin
nykyisin. Ilmakehässä ei olut lainkaan vapaata
happea, eikä maan päällä tai sisällä ollut yhtään
orgaanisen elämän tuottamia yhdisteitä, joten
ensimmäisten eliöiden ruokalistan on täytynyt
koostua pelkästään epäorgaanisista
(epäelämäperäisistä) aineista (epäkemistiltä
saattaa tulla taas epätäsmällisiä termejä)
(vaikkei tässä epä-ilijöitä ollakaan).
Avaruuden syövereistä löytyy runsaasti
hiilipohjaisia (orgaanisia?) yhdisteitä, joita
päätyi maanpäällekin komeettojem mukana, joten
ehkä sellaiset lienevät olleet ensimmäisten
eliöiden rakenteessa ja ruokalistoilla.
Tuo kaavassa esiintynyt "organics"
(Response to your query
Word: organics
No words found )
(Here are the results
Database: enfin Key: organic
biodynaaminen (noun)
elimellinen (adje)
elollinen (adje)
eloperäinen (adje)
orgaaninen (adje) ) .
Eliökunnan alkuperää jäljittäessa, mielestäni
kuvaavin on seuraavalla sivulla esiintyvä sukupuu
nykyisin elävistä eliöistä:
http://cc.oulu.fi/~genetwww/sekvens/arkit.jpg
Siinä mielenkiintoisinta on violetilla
paksummalla piirretyt oksat, eliöt jotka pystyvät
elämään muuta eliökuntaa kuumemmissa
ympäristöissä.
Todennäköistä on, että maapallon ensieliöt ovat
olleet näiden nykyisten hypertermofiilien
(äärimmäisyyskuumaarakastavien) lajien esi-isiä,
jotka ovat pärjäilleet maapallon "haadesvaiheen"
kuumissa löylyissä ja näiden
nykyisten "kuumakallein" ruokailutottumukset
saattavat antaa vihjettä esi-isiensä
pöytätavoista.
Aikaisemmassa lainauksessani mainitsemistani
Thermococcuksista (niitä on paljon:
Thermococcus aggregans
Thermococcus barophilus
Thermococcus celer
Thermococcus chitonophagus
Thermococcus fumicolans
Thermococcus gorgonarius
Thermococcus guaymasensis
Thermococcus litoralis
Thermococcus pacificus
Thermococcus peptonophilus
Thermococcus profundus
Thermococcus sibiricus
Thermococcus siculi
Thermococcus sp.
Thermococcus stetteri
Thermococcus zilligii
useimmat elävät valtamerien pohjien mustissa
savuttajissa 75-85 celsiusasteen lämpötiloissa.
Methanococcuksista löytyy kallioperäasukkeja ja
Methanopyrus elää syvänmeren geotermisissä
sedimenteissä liki sadassa asteessa, missä
samantyyppisissä oloissa elää bakteeripuolen
Aquifex.
Mielenkiintoista tuntuu olevan mielettömiä määriä
http://www.dsmz.de/species/strains.htm
-sivun arkkien ja bakteerien jatkosivuilla:
http://www.dsmz.de/species/archaea.htm
joista edelleen punaisia alleviivattuja nimiä
klikkaamalla ja edelleen alalajin vastaavaa nimeä
klikkaamalla ja edelleen alleviivattua numeroa
klikkaamalla pääsee eliön elinoloihin kiinni
informationissa ja klikkailemalla referencessä
mahdollisiin lisätietoihin, joihin saatan
uppoutua perusteellisemmin ja kirjoittelen, jos
jotain erityismielenkiintoista löytyy.
Niin että hyvää matkaa vain samoihin maisemiin
kaikille muillekin kummallisista pieneliöistä
kiinnostuneille.
Löytyi hyvä sivu. Se tosin on englanninkielinen. Voin
ehkä suomennella siitä mielenkiintoisimpia kohtia.
http://www.nationalacademies.org/ssb/nanopanel2stet
ter.htm
DSMZ:n bakteerikatalogista löysin yhden
epäilyttävän tapauksen: METHANOHALOPHILUS
HALOPHILUS.
Sen elatusliuoksessa: Medium 329, ei ole
mainintaa merkittävistä sulfaattimääristä, minkä
arvelen olevan monien anaerobisten eliöiden
hapettimena energiaa tuottavassa hapetus-
pelkistysreaktiossa.
Koska liuoksessa ei näyttäisi olevan kemiallista
energiaa, ei arkit? tietenkään voi siinä
lisääntyäkään.
Eliöthän ovat kemiallisesti vain katalyytteja,
jotka "purkavat" kemiallista potentiaalia niin,
että tuotteet ovat lähempänä lopullista
kemiallista tasapainoa kuin lähtöaineet. Tämä
pätee myös kasveihin, kun fotonin potentiaali
huomioidaan.
No, mitkä ovat vaihtoehdot? 1) Olen väärässä,
kyseinen eliö on energiaa tuottava ikiliikkuja.
2) Olen väärässä, liuoksessa on kemiallista
energiaa, mutta en vaan hoksi sitä (tämä on
minulle häpeällisin).
3) Liuos 329:n reseptissä on kirjoitusvirhe,
esim. K2SO4:n määrä onkin grammoissa eikä
sadasosissa?
Muutoin näyttäisi olevan selvää, että merenpohjan
savuttajien ympärillä olevat eliöt saavat
happensa yhteyttämisestä, joten niissä
ravintoketjuissa ei ole yhtään auringonvaloa
tarvitsemattomia eliöitä.
Sivuilta löytyi methanococcuksen
energiareaktioyhtälö:
4H2 CO2 ----> CH4 2H2O
Tämän reaktion vapaa Gibsin energia (=
kemiallinen energia) on luokkaa - 130 kJ/mol,
mikä tarkoittaa että reaktio on spontaani.
Nyt pelastun häpeältä vain sillä, että tuo H2,
eli vety on aurinkoenergialla tuotettu (-;
Nykyäänhän maaperässä ei liene epäorgaanisia tai
orgaanisia vetylähteitä, että jää nähtäväksi,
mistä se vety tulee näiden eliöiden käyttöön.
Mitään vetyatmosfääriä ei mainittujen eliöiden
elatusliuksessa ollut, joten lienee sitten se
metyyliamiinihydrokloridi vedyn lähteenä?
Jaahas, onkohan nyt sitten löydetty varma tapaus
eliöstä, joka ei tarvitse yhteyttämisen tuottamaa
energiaa?
Vähän vielä epäilyttää, kun oli vain yksi laji
näitä methanococcuksia, jolla ei elatusliuoksessa
ollut niitä sulfaatteja. Miksi muilla oli?
Löytyi lisää kaavoja. Kiinnostavin on tuo
ensimmäinen jossa on vain rikkiä ja vetyä.
Lainailin ne tuohon sellaisenaan, koska
ilmeisesti tajuat kemiaa paljon enemmän kuin minä.
Ne ovat kolmelta peräkkäiseltä oppitunnilta:
http://jwbrown.mbio.ncsu.edu/JWB/MB409/lecture/lec
ture18/lecture18.html
Crenarchaea
a.k.a. sulfur-metabolizing thermophiles, a.k.a.
thermoacidophiles
These organisms oxidize &/or reduce sulfur and
sulfur compounds by one of three biochemical
processes:
1. Sulfur reduction
Sulfur H2 ---> H2S protons
These organisms are autotrophic anaerobes that
fix carbon from CO2. Hydrogen is the electron
donor for electron transport and elemental sulfur
(or sulfur compounds such as thiosulfate) is the
terminal electron acceptor.
2. Sulfur respiration
Sulfur organics ---> CO2 H2S
These organisms are heterotrophic anaerobes. Both
carbon and energy are from organic compounds.
Organics are the electron donor for electron
transport and sulfur (or sulfur compounds) is the
terminal electron acceptor. This process is much
like 'regular' respiration, except that sulfur
compounds take the place of O2.
3. Sulfur oxidation
Sulfur O2 ---> H2SO4
These organisms can usually grow
heterotrophically, getting fixed carbon from low
concentrations of organics in the medium. Most
can also be grown autotrophically, fixing carbon
from CO2 via the reverse TCA cycle. All are
aerobes, of course, since it is the terminal
electron acceptor (sulfur is the electron donor)
for electron transport
Archaeglobus can be grown either of two ways. It
can grow heterotrophically by a unique pathway -
it uses the methanogenic pathway in reverse!
lactate or acetate ---> H2 CO2
It also grows autotrophically by sulfate
reduction:
H2 SO4= ---> H2S (carbon fixed from CO2)
A particularly important genus in this group is
Methanosarcina. These organisms are unique in
that they can make methane from hydrogen and CO2
or CO, like other methangens, or from acetate,
methylamines, or methanol alone:
acetate ---> CH4 CO2
The methyl group serves as the electron acceptor
and the carboxy group as the as electron donor.
4(methanol) ---> 3(CH4) 1(CO2)
Methanogenesis using methanol is a
disproportionation reaction - some methanol is
used as electron donor for the reduction of the
rest. A similar reaction using mono-, di-, or tri-
methylamine results in the generation of methane,
CO2, and ammonia.
methylamines ---> CH4 CO2 NH3
Tuli vastaan sivu(ja), joille on samaan syssyyn
koottu kaiketi koko elämänkirjo ja kemialliset
kaavat. (jään tutkailemaan niitä 23 sivua)
http://www.planetarybiology.com/biosynthesis/biosy
nth19.htm
on niin että olipa ensimmäinen bakteeri
millainen hyvänsä, se ei voinut muodostua
kemiallisista prosesseista.
Ja miten se muuttui toisenlaiseksi
bakteeriksi??? vai syntyikö erilaisia bakteereja
eri kehitysprosessien kautta? Itse en usko siihen.
Ja miten alkoi monisoluinen ja suvullinen elämä?
kertokaa sekin...tunnutte tietävän paljon.
entä DNA- proteiini- paradoksi??
Hei, nyt haetaan nykymaaimasta eliötä, joka
selviää ilman yhteyttämisestä kotoisin olevaa
energiaa. Miltei kaikki käyttävät joko
yhteyttämishapen tai yhteyttämissokerin
muodostamaa potentiaalia. Jälkimmmäistä voi
käyttää joko anaerobisesti (siis ilman hapen
potentiaalia) tai aerobisesti, jolloin saadaan
käyttöön koko yhtettyämisessä muodostunut
kemiallinen energia (= potentiaali).
Metaanibakteerit tai mitkä lie arkit näyttäsivät
tietojen mukaan käyttävän energian lähteenään
hiilidioksidin pelkistämistä vedyllä, mikä on
sinänsä täysin epäorgaaninen ja
yhteyttämisenergiasta riippumaton reaktio.
Kysymys onkin nyt vain siitä, mikä on tuo vedyn
lähde, kun maapallon luonnossa sitä ei nykyään
juurikaan esiinny. Jos vety tai vedyn lähde
syntyy yhteyttämisenergialla niin sitten ei ole
vielä löydetty (tai siis minä en ole löytänyt :)
ensimmäistäkään eliötä nykyisestä biosfääristä,
joka toimii loputtomasti ilman auringon energiaa.
Tämän ongelman ratkaisu antaa vain viitteitä
ensimmäisen eliön ongelmaan. Ts. jos kaikki eliöt
on nyt auringosta riippuvaisia, on ehkä niin
ollut aina. Jos taas auringosta riippumattomia
useita erilaisia, niin on voinut olla
ensimmäisetkin. Jäljelle jää toki paljon
ongelmia ja ehkä nousee uusiakin. Esim, miksei
nykyaikanakin voi suljetuissa steriileissä
tiloissa syntyä uusia elämänmuotoja? Miksi DNA -
koodeja ei ole useampia erilaisia? Olisihan
luultavaa, että eristetyissä paikoissa
olisi "alkusyntynyt" eri koodikantoja.
Eristyksestä johtuen erilaiset DNA-koodit eivät
olisi koskaan joutuneet kilpailutilanteeseen
keskenään.
Toi organics meinaa tod. näk. yhteyttämisestä
saatuja sokereita tai vastaavia, eli ei pyöri
tämä ilman aurinkoa.
Rektioiden
H2 S -----> H2S
tai
4H2 CO2 -----> CH4 2H2O
Gibbsin energia käy kyllä "valottomiksi" energian
lähteeksi. Nyt on enää epäselvää toi vedyn
lähde. Jos sekin on epäorgaaninen, näihin
reaktioihin perustuva biosfääri on
energiataloudellisestikin itsenäinen auringon
valosta.
Näitä reaktioita alun alkaen kaipasin.
Jos biokemian puolelta loppui reaktiokaavat,
pitääkö lähteä seikkailemaan geokemian sivuille
etsimään sitä vedyn alkuperää, vai kuuluneeko se
peräti ydinfysiikan puolelle?
Siinä yhdessä elatuslitkussa (329?) vedyn lähde
ehkä oli metyyliamiiniHCl, mutta sen lähde taas
jää mysteeriks (mulle toistaiseks), eikä sille
nyt osunut sitä reaktioyhtälöäkään, että montako
metyyliamiinia tarvitaan yhden H2-molekyylin
tuottamiseen.
Tämmösen löysin:
http://jwbrown.mbio.ncsu.edu/JWB/MB409/lecture/lec
ture20/lecture20.html
Missä sanotaan, että vety tulee vetyä
kehittäviltä bakteereilta.
"Neither of these organisms could persist in the
environment alone, but together they are
successful."
Vetyä kehittävät bakteerit taas käyttää
orgaanista materiaalia?, että kyllä se
yhteyttämisenergialta näyttää.
Heh, eipä tarvinnut ihan hirveesti vielä ruveta
häppeemään, vaikka pieniä vihreitä sattuukin.
Esim, etten tajunnut metyyliamiinin ja
hiilidioksidin riittävän energian tuotantoon.
Noniin, siis pidän alkuperäisen väitteeni yhä
voimassa. YKSIKÄÄN eliölaji ei lisäänny ilman
auringonvaloa ja yhteyttämistä maapallolla. Tää
on aika hämmästyttävää, kun vertaa tätä moniin
päinvastaisiin väitteisiin. Saiskohan tästä
julkaisun?
Tämänpäiväisissä tiedeuutisissa oli lyhyesti arkkieliöstä, joka on löydetty parinsadan metrin syvyydestä kuuman lähteen alta. Se hajottaa veden ja ottaa siten saamansa vedyn käyttöönsä ja yhdistää hiilidioksidiin ja tuottaa metaania.
Ei ollut tiedon lähdettä eikä arkin nimeä, mutta ilmeisesti ensimmäinen kyseisenkaltainen eliö.
Veden hajoittaminen on hyvin energiaa kysyvä prosessi. Mikähän mahtaa olla energialähde?
Mikä kyseinen eliö on nimeltään ja mistä se nappaa vedenhajoitusenergian. Tiedeuutiset ovat vain viikon ajan kuunneltavissa netissä, joten ei löytyne enää tarkennuksia. Mahdollista voisi olla jäljitys tuota päivää (23.01) edeltävistä tiedelehdista (Nature?) tai kysymällä suoraan tiedetoimitukselta (saattoi olla Maija Typpi):
http://www.yle.fi/radioylenykkonen/puhe/tiedejaopetus/
Seuraava on lainaus Avaruus-netti sivulta, jossa on koottuja käännettyjä avaruuteen vivahtavia tiedeuutisia.
>>Vetyä syöviä mikrobeja
NASAn Ames tutkimuskeskuksen tutkijat ovat havainneet runsaasti mikrobeja jotka käyttävät ravinnokseen vetyä. Tutkijoiden mukaan näiden mikrobien massa voi ylittää kaiken muun elollisen massan.
Vetyä erottuu vedestä kallion sisällä. ei pelkästään kalliossa olevissa halkeamissa vaan myös kiven sisällä sillä kiven muodostuessa, sen molekyyleihin on sitoutunut kidevettä joka aioonien kuluessa reagoi kiviaineksen kanssa ja hajoaa vedyksi ja OH-radikaaliksi. Vety liukenee kivien huokosien kautta veteen josta se sitten on mikrobien käytettävissä jotka elävät pienissä kallioperän halkeamissa. Tutkijoiden mukaan mikrobeja voi esiintyä jopa 5 - 10 km syvyyteen asti jotka saavat vetyä ravinnokseen jopa 20 km syvyydestä.>April 3 Hydrogen-fed Bacteria May Exist Beyond Earth
Primitive bacteria exist in huge numbers deep in the Earth, living on hydrogen gas produced in rocks, a NASA scientist reports in the spring issue of the journal Astrobiology. Recent studies suggest that the mass of bacteria existing below ground may be larger than the mass of all living things at the Earth’s surface, according to recent studies cited by the paper's lead author, Friedemann Freund, who works at NASA Ames Research Center in California's Silicon Valley. Similar hydrogen-consuming microbes may some day be discovered on Mars, raising new prospects for the possible existence of life beyond Earth, Freund added.>
April 3, 2002
John Bluck
NASA Ames Research Center, Moffett Field, Calif.
Phone: 650/604-5026 or 604-9000
[email protected]
--------------------------------------------------------------------------------
RELEASE: 02-37AR
HYDROGEN-FED BACTERIA MAY EXIST BEYOND EARTH
Primitive bacteria exist in huge numbers deep in the Earth, living on hydrogen gas produced in rocks, a NASA scientist reports in the spring issue of the journal Astrobiology.
Recent studies suggest that the mass of bacteria existing below ground may be larger than the mass of all living things at the Earth’s surface, according to recent studies cited by the paper's lead author, Friedemann Freund, who works at NASA Ames Research Center in California's Silicon Valley. Similar hydrogen-consuming microbes may some day be discovered on Mars, raising new prospects for the possible existence of life beyond Earth, Freund added.
"The hydrogen that could feed bacteria in the depth of the Earth comes from a subtle chemical reaction that occurs within rocks that were once hot or even molten. In the top 20 kilometers (12.4 miles) of Earth's crust," Freund said, "the conditions are right to produce a nearly inexhaustible supply of hydrogen. In the top 5 to10 kilometers (about 3 to 6 miles) all fissures and cracks in the rocks are probably filled with water. Hydrogen molecules will seep out of the mineral grains, enter the intergranular space and saturate the water. Microorganisms that live in these water films can be expected to use this hydrogen as their vital energy source."
Many of the microorganisms in the ‘deep biosphere' do not live off the sunlight-derived energy that green plants trap during photosynthesis, but live on chemically derived energy sources such as hydrogen, according to Freund. "If deep microbial communities are to thrive over long periods of time, they need a steady supply of hydrogen," he said.
It has long been known that hydrogen gas is produced when water reaches freshly formed cracks in many common rocks, but Freund's paper describes a different hydrogen-producing reaction that occurs inside the minerals that make up such rocks. This reaction does not require rocks to crack — a necessarily episodic event. Instead, it occurs in the entire rock volume during its gradual cooling as continents slowly age over millions of years. Because the Earth's crust contains a huge quantity of rock, even a small amount of hydrogen produced in each small section of rock results in a large volume of gas.
To understand the details of this hydrogen-producing reaction, Freund said, requires some insight into the structure of minerals where silicon, oxygen and metals have combined to form a dense pack of atoms and ions. When these minerals crystallize at high temperatures, water is always present, and some water molecules are trapped in the atomic structure of the minerals, said Freund. These water molecules are ripped apart and change into hydroxyl anions, each of which is negatively charged and has one oxygen ion with a proton attached.
"During cooling, at temperatures below 400 to 500 degrees C (752 to 932 degrees F), a strange reaction takes place. Pairs of these hydroxyl anions rearrange their electrons in such a way that hydrogen gas molecules are formed," Freund said.
What is unusual and still not fully understood, said Freund, is that the electrons needed to make the hydrogen molecules are taken away from negatively charged oxygen anions. "Suddenly, some oxygen anions, which everybody thought only existed in a doubly charged negative state, convert to singly charged negative ions," he said. "These single negative oxygen anions join in pairs. In this form, they are innocuous and can stay inactive over geological times."
The hydrogen molecules, however, wander around inside the mineral structure and can squeeze into the narrow spaces between the mineral grains. If the intergranular space is filled with water, the hydrogen molecules will dissolve in the water. If microbes live in the intergranular water films, one can imagine, said Freund, that these bacteria extract the dissolved hydrogen from the water and use this hydrogen as an energy source, not unlike fish that extract oxygen dissolved in the water of rivers, lakes and the sea to respire.
"What is potentially important," Freund said, "is that, if and when microorganisms in the deep underground use this hydrogen dissolved in the intergranular water films, the rocks around them will replenish the hydrogen supply - indefinitely, over eons of time."
The paper by Freund and his coworkers also may help answer non-biological questions related to the commercial viability of tapping hydrogen reserves deep in the rocks and to questions of mine safety. For example, sometimes, during mining and drilling operations, enough hydrogen seeps out of wall rocks that explosive gas mixtures can be produced, according to some reports.
"Since old, old times, the mining industry has had its share of mine explosions in which hydrogen played a role," Freund said, "but hydrogen gas could also be used as an energy source and fuel in today’s or tomorrow’s society. For years, pipelines have been distributing hydrogen gas between different industrial partners in the Ruhr Valley in Germany, and the experts say it can be handled about as safely as natural gas."
-end-
Osoitteessa (kiitos nimim. Yazz0):
http://www.spaceref.com/redirect.html?id=0&url=www.sciencenews.org/sn_arc97/3_29_97/bob1.htm
on maininta:
"Relying only on hydrogen, water, and carbon dioxide -- all of which are products of Earth's interior -- these microbes are unique among the vast array of living species. All other organisms depend to some extent on the sun's energy, which is harnessed through photosynthesis and creates food for surface life. Even organisms living near seafloor vents rely indirectly on the oxygen supplied by photosynthesis, says Todd O. Stevens of Battelle."
Mikäli vety on tosiaan geologista alkuperää, nämä syvällä kivissä elävät arkit?/bakteerit? olisivat ihan oikeasti meidän biosfäärimme ulkopuolisia olentoja. Geologian tietoni eivät riitä, vaan ei missään näyttäs olevan vetykaasulähteitä, niinkuin maakaasulähteitä on.
Katsoin kivikirjasta mineraaleissa esiintyvän vedyn.Vain stauroliitissa on vetyä. Monissa mineraaleissa on OH-ryhmiä ja kidevettä. Stauroliitti kovana mineraalinana vastustelee tehokkaasti kulumista, hajoamisesta en tiedä mitään. Kemian/geologian tiedot eivät riitä siihen, mitä OH-ryhmille voi tapahtua ja missä oloissa. Missähän lämpötilassa vesi hajoaa alkutekijöihinsä? Voisikohan tulivuorten purkausten yhteydessä vesi hajota?
Vesi hajoaa lämmöllä vasta jossain yli 1300 K:n lämpötiloissa muistaakseni. Palautuu esim. liekeissä sitten takaisin vedeksi nopsaan vähän viileämmässä osassa liekkiä.
Hehkuva hiili riittäisi veden hajottamiseen niin että vetyä vapautuu. Vaan ei taida olla aidosti epäorgaanista hiiltäkään maaperässä.
Sula rautakin vois ehkä toimia riittävänä pelkistimenä. Sitäkään ei taida liiemmin olla luonnossa.
vety olekkaan maailman yleisin alkuaine, lisäksi suurin osa siitä ollee sitoutumattomana. Timantti ja grafiitti ovat molemmat puhdasta hiiltä eikä kumpikaan ole organista alkuperää.
Joten How do your that selittää?
Vedyn suhteen puhe on ollut meidän omasta maaplaneetastamme, missä vety esiintyy sitoutuneena.
Geologian tietoni ovat puutteelliset.
Esim. seuraavassa viitteessä puhutaan kokeellisesta tutkimuksesta, millä osoitettaisiin grafiitin syntyminen orgaanisesta (fotosynteettisestä materiaalista):
http://www.uni-geophys.gwdg.de/~josto/carbon3.pdf
Kenties voi kertoa, mihin perustuu tietosi vain epäorgaanisesta grafiitista maapallolla? Ja millä voi erottaa epäorgaanisen grafiitin orgaanisesta?
Jokatapauksessa hehkuvaa grafiittiakin veden hajoittamiseen lienee harvassa paikassa.
Magmakaasuissa esiintyy vetyä:
http://volcanoes.usgs.gov/Hazards/What/VolGas/volgas.html
Voikohan se olla epäorgaanista?
Myös mikrobiologiset tietoni ovat sen verran puutteelliset, etten tiedä, miksi laboratorioissa "vetybakteereja" ei ilmeisesti kasvateta vetyatmosfäärissä? Vedyn lähteenä toimii orgaaninen yhdiste.
Taitaapa olla tietämättömyys ja laiskuus veljeksiä (-;
No, nyt netistä löytyi tuommoinen ilmiö kuin serpentinization, mitähän olis suomeksi, serpentiinisaatio?
6[(Mg1.5 Fe0.5)SiO4] 7 H2O ---> 3[Mg3Si2O5(OH)4] Fe3O4 H2
Tuommoinen olis reaktioyhtälö, missä syntyy vetyä raudan hapettuessa.
Eikä kyllä näyttäs olevan fotosynteettistä (-;
Vapaan vedyn vähäisyyden syyksi näytettiin sanottavan sen reaktiivisuutta.