Zbocza wulkanów goszczą życie, mimo ekstremalnych warunków

Bakterie, grzyby oraz archeowce zostały odkryte na zboczach wulkanów w Chile oraz w Argentynie na ponad 6 000 m n.p.m. Jest to zadziwiające, ponieważ warunki, jakie tam panują są co najmniej ekstremalne. Życie na Ziemi prosperuje prawie wszędzie, nawet w najbardziej zadziwiających zakątkach naszej planety.

Dowodem na taki stan rzeczy są na przykład, formy życia zaobserwowane na dnie oceanów w pobliżu źródeł hydrotermalnych albo bardzo głęboko pod ziemią.

Mimo wszystko, każde odkrycie organizmów ewoluujących w środowisku ekstremalnym, zawsze budzi podziw.

Zbocza wulkanów pustyni Atakama, usytuowanych w Andach na granicy między Argentyną i Chile, mogą być bezwzględnie uważane za ekstremalne środowisko życia. Wulkany Llullaillaco oraz Socompa, na przykład, wyrastają odpowiednio na wysokość 6 739 i 6 051 m n. p. m.

Na takich wysokościach, poziom promieniowania UV ma być dwa razy większy niż na poziomie pustyni, która znajduje się na dużo niższych wysokościach. Dodatkowo, woda też występuje tutaj rzadko, ponieważ w ciągu zaledwie kilku godzin po tym, jak spadnie na ziemię w postaci śniegu, ulega parowaniu i znika.

Amplituda temperatur między dniem i nocą jest ogromna, sięgająca 66 °C (od – 10 do + 56 °C). A jednak, życie ma się tam całkiem dobrze... Oczywiście, nie w takiej formie, jak zwykliśmy sobie wyobrażać.

Tak przynajmniej stwierdza doktor Steve Schmidt oraz jego student Ryan Lynch z amerykańskiego uniwersytetu University of Colorado Boulder, którzy swoje odkrycia przedstawiają w przeglądzie specjalistycznym Journal of Geophysical Research (JGR).

Naukowcy ci przeprowadzili badania DNA próbek gleby zebranej na zboczach tych wulkanów i udowodnili obecność mikroorganzmów należących do bakterii, grzybów oraz archeowców.

Tlenek węgla pozwala oddychać?

Te żyjące istoty, znalezione na wysokości powyżej 6 000 m n. p. m., nie zostały jeszcze całkowicie zidentyfikowane. Jednakże, wszystkie mają sekwencje DNA różniące się o co najmniej 5% w stosunku do 2 500 000 przeanalizowanych fragmentów zawartych w referencyjnej bazie danych.

Baza ta zawiera informacje genetyczne na temat wszystkich mikroorganizmów hodowanych w laboratorium.

- Aby przeżyć brak wody i składników odżywczych - stwierdzają amerykańscy naukowcy - odkryte przez nas mikroorganizmy musiałyby rozwinąć wyjątkowy metabolizm, który zapewniałby im energię.

- W próbkach gleby, które pobraliśmy, poziomy nitratów oraz węgla były niewykrywalne - dodaje jeszcze doktor Steve Schmidt. Nie zidentyfikowaliśmy również żadnego genu kodującego proteinę wchodzącą w skład fotosystemu. Tak samo, nasze analizy fluorescencji nie pozwoliły nam ujawnić żadnego pigmentu chlorofilu.

Krótko mówiąc, amerykańskim naukowcom udało się odkryć 20 nowych gatunków, składających się na względnie prosty ekosytem, który nie zależy od fotosyntezy. Natomiast, niektóre bakterie są bardzo wyraźnie spokrewnione z Pseudonocardia oraz Ktedonobacter, które są organizmami żyjącymi również na zboczach wulkanów, ale na nieco niższych wysokościach.

Bakterie te mogą obracać dwutlenek węgla (czad) oraz siarczek dimetylu (gaz zawierający siarkę) w węgiel i energię.

W obliczu braku wody, mikroorganizmy te opracowały zadziwiajacy system rozwoju: rosną w momencie opadu śniegu i wchodzą w tryb uśpienia, kiedy zaczyna brakować wody pochodzącej z topnienia śniegu.

Naukowcy amerykańscy planują teraz przeprowadzić badania w laboratorium, które pozwolą precyzyjnie określić na czym polega metabolizm oraz tryb życia tych tajemniczych bakterii, grzybów i archeowców. Trzeba będzie również określić, w jaki sposób dotarły one na tak duże wysokości.

Bakterie mogą być przenoszone przez wiatr, a następnie przez chmury. Kiedy pada deszcz, śnieg albo grad, wtedy spadają one prosto na ziemię, z dala od swojego miejsca pochodzenia. Jednakże, warunki panujące na szczycie wulkanów natychmiastowo zabiłyby każdą nowo przybyłą istotę . Dlaczego więc mikroorganizmy te przeżyły?

Astrobiologowie pochylający się nad modelizacją dawnego życia na Marsie na pewno będą bardzo zainteresowani tą zagadką. Odkrycie amerykańskich badaczy pomoże określić minimum zasobów niezbędnych do przetrwania. Silne promieniowanie UV oraz rozrzedzenie atmosfery na szczycie wulkanów może odpowiadać warunkom, które któregoś dnia mogły panować na Czerwonej Planecie.