Hjem
Nye doktorgrader
Ny doktorgrad

Eldgamle mikroorganismer med jern på menyen

Karen Cecilie Johannessen disputerer 17.4.2020 for ph.d.-graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen "Biosignatures of iron-oxidizing bacteria in modern hydrothermal deposits and Proterozoic jaspers".

I dyphavets mulm og mørke finner vi noen av de mest ekstreme miljøene på jorden. Varme kilder pøser ut glovarmt, mineralrikt vann som danner livsgrunnlaget for unike økosystemer. Rundt kildene lever mikroorganismer som baserer sin eksistens på metaller som transporteres med væsker fra jordens indre. Lignende organismer kan ha eksistert på jorden i flere milliarder år. Blant de aller tidligste bevisene for liv i slike hydrotermale miljøer er mikrofossiler av jernoksiderende bakterier.

I sitt doktorgradsarbeid har Karen Cecilie Johannessen studert moderne jernavsetninger rundt varme kilder på havbunnen nord for Jan Mayen og 1,7 milliarder år gamle, jernrike dyphavssedimenter som nå er eksponert på land i sentrale Arizona. I avsetningene har hun lett etter tegn på jernoksiderende bakterier, med formål om å finne ut hvordan vi kan gjenkjenne denne typen organismer og spore deres utvikling og geografiske distribusjon tilbake i tid.

Jernoksiderende bakterier er avhengige av små mengder oksygen for å overleve. De produserer mikroskopiske, stilklignende mineralstrukturer med komplekse tvinnede, forgrenede og sylindriske former. Mineralstilkenes hovedfunksjon er å samle opp rust som dannes som et avfallsprodukt fra bakterienes energiomsetning. I moderne, marine jernavsetninger er slike stilker lett gjenkjennelige basert på form, bredde, vekstretning og kjemi.

I sin avhandling viser Johannessen at mikroskopiske, jernrike rør i 1,7 milliarder år gamle bergarter fra Arizona sannsynligvis stammer fra mikrobiell jernoksidasjon. Mikrofossilene er blant de tidligste indikasjonene vi har på liv i dyphavet og illustrerer at små mengder oksygen var tilgjengelig i dype, marine miljøer flere hundre millioner år tidligere enn man til nå har antatt. Funnet er viktig for vår forståelse av det biologiske mangfoldet i fortidshavene, fordi oksygen spilte en essensiell rolle for utviklingen av mer komplekse livsformer.

Personalia

Karen Cecilie Johannessen (f. 1986) er oppvokst i Bergen. Hun fullførte sin mastergrad i geodynamikk ved Universitetet i Bergen i 2012. Doktorgradsprosjektet er gjennomført ved Institutt for geovitenskap og Senter for geobiologi/K.G. Jebsen-senter for dyphavsforskning under veiledning av Ingunn Hindenes Thorseth (UiB) og Nicola McLoughlin (Rhodes University, Sør-Afrika).