A pod dnem drugie dno
Jak głęboko sięga życie? Trudno tu o właściwą odpowiedź, ponieważ organizmy biją naprawdę imponujące rekordy. Ostatnio zespół Johna Parkesa z Uniwersytetu w Cardiff odkrył mikroby w skale sprzed 111 mln lat, która tkwi 1,6 km pod dnem oceanu (Science). Skałą tą jest uboga w magmę Krawędź Nowofunlandzka Oceanu Atlantyckiego. Wiercenia prowadzono z pokładu statku-platformy JOIDES Resolution.
Poprzedni rekord to "zaledwie" 842 metry pod dnem Oceanu Spokojnego. Obowiązywał przez 6 lat, od 2002 roku, i został odnotowany również przez ekipę Parkesa. Eksperci sądzą, że nowy rekord nie utrzyma się zbyt długo, ponieważ, wg nich, maleńkie żyjątka zasiedlają tereny sięgające 5 km pod dnem. Niektórzy postulują nawet, że ¾ biomasy mikroorganizmów można znaleźć właśnie pod dnem.
Im głębsza warstwa osadów, tym trudniej się w niej żyje. W starszych skałach znajduje się mniej pożywki dla mikrobów, w dodatku stale rosną ciśnienie i temperatura (w niektórych rejonach każdy dodatkowy kilometr pod dnem oznacza skok temperatury aż o 20 stopni Celsjusza). Obecnie za najwyższą temperaturę, z jaką życie może sobie jeszcze poradzić, uznaje się pułap 120°C. Jeśli temperatura jest ostatecznym czynnikiem ograniczającym, z przyczyn racjonalnych można się spodziewać, że biosfera sięga głębokości 5 km pod dnem – tłumaczy Steven D’Hondt, oceanograf z University of Rhode Island.
JOIDES Resolution (Joint Oceanographic Institutions Deep Earth Sampler) służyła pierwotnie do wydobycia ropy. Ponad dwadzieścia lat temu przerobiono ją na pływające laboratorium naukowe.
Zespół Parkesa wyekstrahował mikroby z rdzenia wydrążonej próbki, który z zasady jest rzadziej skażony przez słoną wodę. Mikroorganizmy wykryto dzięki fluorescencyjnemu zielonemu barwnikowi, który zaczyna się jarzyć po dostaniu do wnętrza żywych komórek. Naukowcom udało się też zdobyć i zsekwencjonować DNA. Na głębokości 1000 metrów natrafiono na przedstawicieli archeowców (łac. Archaea), głównie na gorącolubne Pyrococcus. Wraz z głębokością zwiększało się stężenie metanu, dlatego też niżej wyodrębniono kolejne sekwencje DNA, które wskazywały na obecność mikroorganizmów uzyskujących energię z utleniania gazu błotnego.
Parkes nie może się nadziwić, jak można przetrwać w tak trudnych warunkach. Skała jest tak stara, że jakiekolwiek biodegradowalne substancje dawno stamtąd zniknęły. Naukowiec domyśla się, że nowo odkryci rekordziści zadowalają się bardzo niedużą ilością pożywienia. W sytuacji braku drapieżników, przed którymi należałoby uciekać, mikroby mogą utrzymywać się przy życiu, uzupełniając raz na jakiś czas niedobory ATP.
W przyszłości Parkes zamierza wiercić jeszcze głębiej, być może w okolicach 6. km poniżej dna. W ten sposób stwierdzono by, czy biosfera rzeczywiście kończy się na piątym kilometrze.
Komentarze (8)
inhet, 23 maja 2008, 22:17
No, wreszcie się ruszyło...
mikroos, 23 maja 2008, 22:37
Odkrycie bardzo ciekawe, ale moją uwagę przykuwa inny aspekt. Jak wielkie muszą zachodzić zmiany w litosferze, że te archeany, które pochodzą przecież z powierzchni dna ("powierzchnia dna" - cóż za niezgrabne określenie, wstyd i moja wina :/ ), przemieszczone zostały tak głęboko!
Inna ciekawa rzecz, że obieg materii w tym miniaturowym ekosystemie jest z pewnością zamknięty, a mimo to jakoś sobie żyją, na dodatek zasilane energią ciepła z wnętrza Ziemi. Bardzo interesujące wg mnie.
Gość tymeknafali, 24 maja 2008, 15:44
Qrde, chciałbym się kiedyś znaleźć na takiej platformie pływającej.
Ciekawy jestem do jakich warunków jest w stanie dostosować się życie. Czy są w ogóle jakieś granice, czy w końcu ewoluuje to do stanu niepojmowanego dla nas umysłem.
wilk, 24 maja 2008, 15:47
No właśnie, im głębiej - trudniej się żyje, większe ciśnienie, mniej pożywienia, tylko żeby czasem czegoś wytrzymałego nie wywiercili i nie skazili przypadkiem naszego ekosystemu, gdzie łatwiej o zasiedlenie... Dobrze chociaż, że te bakterie preferują metan. Z drugiej strony daje nam to tylko silniejsze argumenty do przypuszczeń, że życie może istnieć niemal wszędzie - tu spoglądam ku Wenus, Europie, Io czy Tytanowi.
mikroos, 24 maja 2008, 16:03
Nie zawsze to, co Ty pojmujesz jako "lepsze warunki" jest lepsze także dla innych organizmów. Większość archeanów nie przeżywa w warunkach korzystnych dla człowieka.
wilk, 24 maja 2008, 16:37
Niektóre archeany żyją w zwierzęcych (także ludzkich) końcowych odcinkach przewodów pokarmowych. Fakt, że to niesprzyjające warunki, ale jednak nie są to, aż takie "złe warunki".
mikroos, 24 maja 2008, 16:57
Właśnie dlatego napisałem "większość"
inhet, 25 maja 2008, 15:16
Nie ma powodów przypuszczać, że one pochodzą jakiejkolwiek powierzchni. Przeciwnie, podejrzewa się,że są starsze od całej naszej wodno-powietrznej biosfery - i że są jej przodkami.
A system wcale nie jest miniaturowy. Jest większy od naszego, ze względu na większą grubość. Podaż energii także nieskąpa, znacznie większa niż na powierzchni.