Βακτήρια ζουν και βασιλεύουν βαθιά κάτω από τον ωκεάνιο πυθμένα

Πηγή: BBC, 22 Φεβρουαρίου 2005

Βακτήρια από ιζήματα βαθιά μέσα στη θάλασσα

Τα σκοτεινά ιζήματα σε μεγάλα βάθη μέσα στη θάλασσα σφύζουν από ζωή, σύμφωνα με μια αναφορά που δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature. Επιστήμονες προτείνουν ότι το 60 έως 70% όλων των βακτηριδίων ζουν κάτω από την επιφάνεια της γης, μακριά από τις ακτίνες του ήλιου. Μερικά από τα νέα βακτηρίδια που προσδιορίστηκαν είναι, περίπου, 16 εκατομμυρίων ετών, που επιζούν  σε ένα βάθος 400 μέτρα κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας.

Σε αυτόν τον εχθρικό βιότοπο μπορεί να εξελίχθηκε η ζωή όταν πρωτοδημιουργήθηκε, πολύ πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια, πιστεύουν οι ερευνητές.

"Υπάρχουν στοιχεία ότι η ζωή εξελίχθηκε στα βαθιά ιζήματα", αναφέρει ο John Parkes, ένας από τους συντάκτες της εργασίας του πανεπιστημίου του Κάρντιφ.

Πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια η επιφάνεια της γης ήταν μια πολύ εχθρική τοποθεσία για τη ζωή, γιατί κτυπιόταν από μετεωρίτες και τις ηφαιστειακές εκρήξεις. Έτσι ο Parkes σκέφτεται ότι τα βαθιά ιζήματα μπορεί να ήταν η καλύτερη θέση για να ξεκινήσει η ζωή, ώστε να προστατευόταν από τις πιο πάνω επιδράσεις. Και μόλις η επιφάνεια της γης έγινε πιο φιλόξενη, τα βακτηρίδια ήταν σε θέση να μετακινηθούν προς τα πάνω και να την αποικίσουν."

Πηγή ενέργειας

"Υπήρξε μια κλασική δημοσίευση στη δεκαετία του '50 που έλεγε ότι η ζωή σταμάτησε μερικά μέτρα κάτω από την επιφάνεια των ιζημάτων", λέει ο Parkes. "Και τώρα βρίσκουμε οργανισμούς σε  βάθος παραπάνω από 800 μέτρα".

Οι επιστήμονες είχαν μια καλή αιτία για να υποθέτουν ότι η ζωή δεν θα μπορούσε να ζήσει πολύ κάτω από τη γήινη επιφάνεια. Η ζωή χρειάζεται ενέργεια, και δεν υπήρχε καμία προφανής πηγή σε ένα τέτοιο βάθος. "Η νορμάλ άποψη της ζωής στη γη είναι ότι η πλειοψηφία της ζωής είναι στην επιφάνεια γιατί τροφοδοτείται με ενέργεια από το φως του ήλιου", εξήγησε  ο Δρ Parkes.

"Και δεν περιμέναμε έναν μεγάλο πληθυσμό - ακόμη και βακτηρίδια - να επιζεί μακριά από αυτή την πηγή της ενέργειας.

"Αλλά τώρα διαπιστώνουμε ότι υπάρχουν πολλές γεωλογικές πηγές ενέργειας κάτω από την επιφάνεια. Παραδείγματος χάριν, υπάρχουν πολλές διαδικασίες που παράγουν υδρογόνο, το οποίο είναι μια καλή πηγή ενέργειας για τα βακτηρίδια."

Έτσι η ζωή, που παγιδεύτηκε στο ίζημα κατά την πορεία του γεωλογικού χρόνου, απέκτησε προσαρμογές για να επιβιώνει σε συνθήκες υψηλής πίεσης και χαμηλής θερμοκρασίας. Είναι επίσης πιθανό να παράγουν μεγάλες ποσότητες μεθανίου, ένα από τα ισχυρότερα αέρια του θερμοκηπίου.

Ακόμα ζωντανά

Η διεθνής ομάδα ερευνητών ξεκίνησε το 2001 να συλλέγει με τη βοήθεια γεωτρύπανων δείγματα από τα ιζήματα του Ειρηνικού Ωκεανού. Τα δείγματα προέρχονταν από βάθος έως και 400 μέτρων και η ηλικία τους φτάνει τα 16 εκατομμύρια χρόνια.

Αποδείξεις για την ύπαρξη ζωής στα ιζήματα αρχαίων βράχων βρέθηκαν πριν από καιρό αλλά, μέχρι τώρα, είχε υποτεθεί ότι το μεγαλύτερο μέρος της ήταν νεκρό εδώ και καιρό. Στο παρελθόν οι επιστήμονες είχαν βάψει με χρωστικές ουσίες τα βακτηριακά κύτταρα για να τα ξεχωρίσουν από το ιζηματογενές υπόβαθρο, αλλά εκείνη η μέθοδος δεν μπορεί να κάνει διάκριση μεταξύ των ζωντανών και των νεκρών κυττάρων.

Όμως τώρα ο Δρ Parkes και η ομάδα του χρησιμοποίησαν μια νέα τεχνική που θα μπορούσε να προσδιορίσει τα ζωντανά κύτταρα - και έμειναν έκπληκτοι όταν βρήκαν ότι περίπου το 30% των κυττάρων στα βαθιά δείγματα των ιζημάτων είναι στην πραγματικότητα ζωντανά.

Προκειμένου να προσδιορίσουν πόσα από τα παρατηρούμενα βακτήρια ήταν ζωντανά, οι ερευνητές έλεγξαν τα δείγματα για παρουσία ριβοσωμικού RNA, ενός μορίου που διασπάται σύντομα μετά τον κυτταρικό θάνατο.

"Πήραμε δείγματα από ιζήματα και χρωματίσαμε μόνο τα ζωντανά τμήματα σε κάθε κύτταρο, έτσι ήμαστε σε θέση να μετρήσουμε τα ζωντανά κύτταρα", αναφέρει ο Parkes. "Το αποτέλεσμα αυτό ενισχύει την ιδέα ότι αυτή η μεγάλη βακτηριακή βιόσφαιρα ζει κανονικά κι όχι στα απολιθωμένα βακτηρίδια."

Μερικά από τα κύτταρα είναι έγκλειστα σε ιζήματα που είναι πολλών εκατομμυρίων ετών, που σημαίνει ότι κι αυτά πρέπει να είναι επίσης.

"Αυτά τα βακτηρίδια αυξάνονται πολύ αργά στο υπέδαφος", συνεχίζει. "Θα μπορούσαν να είναι αθάνατα."

Γεωλογικές διαδικασίες

Αν και αυτά τα βακτηρίδια πρέπει να φαίνονται σε μας σαν απόμακρα, αισθανόμαστε πιθανώς την επιρροή τους, σκέφτονται οι ερευνητές.

Όχι μόνο επηρεάζουν την ισορροπία των αερίων του θερμοκηπίου - και με την παραγωγή και την κατανάλωση του CO2 - αυτά επίσης έχουν επιπτώσεις σε μερικές από τις γήινες γεωλογικές διαδικασίες, θεωρεί ο Parkes.

"Επειδή διαδραματίζουν έναν τέτοιο σημαντικό ρόλο στις βιοχημικές διαδικασίες στο υπέδαφος, σαφώς καθοδηγούν πολλές από τις αντιδράσεις που δημιουργούν τη χημική σταθερή κατάσταση στη γη", είπε.

"Ενδεχομένως μπορεί να μην είχαμε πετρέλαιο και φυσικό αέριο χωρίς αυτά. Έτσι η γήινη βιόσφαιρα και γεώσφαιρα δεν είναι κάτι το ξεχωριστό".