Odkrycie uczonych z Japońskiej Agencji Badań Morskich i Geologicznych (JAMSTEC) jest o tyle zaskakujące, że dotyczy bakterii tlenowych. W osadach wydobytych z głębokości 5,7 km pod morskim dnem tlenu jest bardzo mało. Na dodatek sama okolica jest bardzo niegościnna. To tzw. Wir Południowopacyficzny, jedno z najuboższych w składniki pokarmowe miejsc w światowych oceanach.

– Chcieliśmy przekonać się, czy organizmy żywe mogą przetrwać w takim z pozoru kompletnie pozbawionym życia miejscu. Byliśmy też ciekawi, jak długo mikroby mogą sobie poradzić bez dostępu do substancji pokarmowych – wyjaśnia dr Yuki Morono, główny autor badań. Ich wyniki zostały opublikowane na łamach czasopisma naukowego „Nature Communications”.

Zahibernowane pod dnem

– Możliwe, że bardzo bogata biosfera znajduje się pod dnem oceanów, w skałach – uważa dr Oliver Plümper z Uniwersytetu w Utrechcie. W 2017 r. jego zespół przebadał próbki z podwodnego wulkanu błotnego, wypluwającego muł pochodzący z dużych głębokości. Okazało się, że zawiera on związki organiczne wyprodukowane przez bakterie. W zeszłym roku okazało się, że mikroby w podmorskich osadach są w stanie przeżyć nawet 15 mln lat.

Uczeni z JAMSTEC pobili ten rekord wielokrotnie. Wydobyte przez nich próbki pochodzą prawdopodobnie sprzed ponad 101 mln lat. W tym miejscu pod dnem morskim nie ma prawie wcale substancji, z których bakterie mogłyby czerpać energię. Naukowcy spekulują więc, że mogły one skrajnie spowolnić swój metabolizm i w stanie takiej „hibernacji” przetrwać dziesiątki milionów lat.

– To brzmi jak szaleństwo, ale przez ten cały czas mogły się nie dzielić, ponieważ miały za mało materiału budulcowego dla nowych komórek – mówi współautor odkrycia dr Steve D’Hondt. Jego zdaniem bakterie mogły czerpać energię z innego źródła, np. z rozpadu pierwiastków radioaktywnych znajdujących się w osadach. Czy tak było? Na to pytanie mogą odpowiedzieć dalsze badania.

Rozmarzająca zagadka

Źródłem pradawnych mikrobów może też być wieczna zmarzlina. To przemarznięta ziemia, która pokrywa jedną czwartą lądu na półkuli północnej. Jej spora część jest zamrożona od okresu plejstocenu. Z powodu katastrofy klimatycznej wieczna zmarzlina przestaje być wieczna. Jeśli będzie się coraz szybciej rozpuszczać, poznamy zamrożone w niej od tysiącleci formy życia.

Jakie? Wiadomo już, że w zmarzlinie mogą przetrwać wirusy ospy i przetrwalniki laseczek wąglika. W takich warunkach metabolizm komórek bakterii zwalnia, a w skrajnych przypadkach zupełnie się zatrzymuje. Minimalizowane jest również ryzyko uszkodzeń DNA. W rezultacie najprostsze organizmy mogą w doskonałym stanie przetrwać milenia, a gdy warunki się poprawią – ożyć.

Życie ekstremalne

Wieczna zmarzlina i oceaniczne głębiny to nie jedyne miejsca, w których można znaleźć wyjątkowo odporne mikroorganizmy. Uczeni uważają, że bakterie mogą żyć w polarnych jeziorach, znajdujących się głęboko pod lodami Antarktydy i odciętymi od reszty świata przez miliony lat. Zagadką jest też to, jak wysoko są w stanie dotrzeć mikroby unoszone przez podmuchy powietrza. Możliwe, że osiągają pułap kilkudziesięciu kilometrów.

Więcej o mikroorganizmach żyjących w ekstremalnie trudnych warunkach oraz o innych zagadkach naszej planety przeczytacie w najnowszym, sierpniowo-wrześniowym wydaniu „Magazynu Focus”.

Focus 8-9/2020