Miliony lat w stanie uśpienia
Środowisko głębokiej biosfery to świat skrajności. Mikroorganizmy, które tam egzystują, muszą radzić sobie z całkowitym brakiem światła słonecznego, śladowymi ilościami składników odżywczych oraz ciśnieniem sięgającym setek atmosfer. Ich strategia przetrwania jest prosta i genialna zarazem. Po prostu… wyłączają się. Mówiąc fachowo, wchodzą w stan głębokiej dormancji, czyli zawieszenia metabolicznego, w którym wszystkie procesy życiowe są spowolnione do absolutnego minimum. To coś zupełnie innego niż zimowy sen znanych nam zwierząt. Gdy niedźwiedź budzi się po kilku miesiącach, te głębinowe organizmy potrafią pozostać uśpione przez miliony lat.
Czytaj też: Arktyczne mikroorganizmy gromadzą azot dla siebie. To może przyspieszyć zmiany klimatyczne
Trudno nawet wyobrazić sobie skalę tego zjawiska. Milion lat to czas, w którym na powierzchni Ziemi zmieniały się kontynenty, pojawiały i znikały gatunki, a klimat przechodził drastyczne transformacje. Tymczasem głęboko pod ziemią, w izolacji od tych wszystkich wydarzeń, te same społeczności mikroskopijnych komórek przeczekują to wszystko w stanie niemalże zakonserwowanym. Ich mechanizmy naprawcze DNA i oszczędzanie energii na poziomie, który jest dla nas niepojęty, pozwalają im przetrwać te niewyobrażalne okresy.
Zagadkowe formy życia czekają na zdarzenie za tysiące lat?
Najbardziej intrygująca jest hipoteza, w myśl której ta dormancja nie jest biernym czekaniem na cokolwiek, lecz strategicznym oczekiwaniem na konkretne zdarzenie. Naukowcy sugerują, że organizmy te mogą „wiedzieć”, iż ich szansa nadejdzie dopiero za tysiące, a może nawet miliony lat. Brzmi to trochę jak scenariusz filmu, lecz ma pewne podstawy. Na co zatem mogłyby czekać?
Rozważane są głównie rzadkie, cykliczne zjawiska geologiczne. Mogą to być głębokie pęknięcia skorupy ziemskiej spowodowane potężnymi trzęsieniami ziemi, które otwierają nowe szczeliny i pozwalają na przepływ wód bogatych w substancje odżywcze. Innym kandydatem są powolne zmiany chemiczne w samych skałach, w których uwięzione związki po upływie ogromnego czasu stają się dostępne jako źródło energii. To byłaby prawdziwa rewolucja w myśleniu o ewolucji. Oznaczałoby to, iż życie nie adaptuje się aktywnie do wrogiego środowiska, lecz po prostu je ignoruje, zachowując resztki energii na ten jeden, właściwy moment.
Implikacje dla rozumienia granic życia
Odkrycie to ma oczywiste konsekwencje dla poszukiwań życia poza Ziemią. Jeśli organizmy na naszej planecie potrafią przetrwać w uśpieniu przez geologiczne epoki w tak ekstremalnych warunkach, to podobne formy mogłyby istnieć np. w głębinowych oceanach pod powierzchnią lodowych księżyców Jowisza czy Saturna, w warstwach podpowierzchniowych Marsa czy nawet we wnętrzach planetoid.
Czytaj też: Wulkan, w którym temperatura nigdy nie rośnie powyżej zera. Ten obiekt funkcjonuje wbrew logice
Właśnie dlatego opisywane znalezisko wskazuje na konieczność ponownego zdefiniowania, czym w ogóle jest życie. Gdzie przebiega granica między żywym organizmem a materią organiczną, jeśli ten pierwszy może nie wykazywać żadnej mierzalnej aktywności przez czas dłuższy niż istnienie naszego gatunku? Naukowcy wciąż szukają odpowiedzi na kluczowe pytania. Jak działa mechanizm tak długotrwałej hibernacji na poziomie molekularnym? Czy organizmy te rzeczywiście „wyczuwają” nadchodzące zmiany, czy ich „przebudzenie” jest czysto losowe, a sukces odnoszą tylko te, które obudziły się w sprzyjającym momencie? Badania nad tą ukrytą biosferą mogą nawet rzucić nowe światło na samo pochodzenie życia na Ziemi, sugerując, że jego kolebką mogły być nie płytkie, prehistoryczne oceany, a właśnie gorące, głębokie warstwy skorupy ziemskiej.