Życie, które czeka na przebudzenie. Pod dnem oceanu żyją „uśpione” organizmy, które przygotowują się na powrót

Istoty wewnątrzziemskie (z ang. intraterrestrials), żyjące pod skorupą Ziemi, są w stanie przetrwać nawet najtrudniejsze warunki na naszej planecie. Nie zauważają zmian pór roku, mijających lat czy tysiącleci. Naukowcy coraz śmielej badają koncepcję ewolucji życia, które może przetrwać w uśpieniu miliony lat.

Czym są mikroby podpowierzchniowe?

Mikroby podpowierzchniowe to mikroskopijne organizmy żyjące głęboko pod powierzchnią Ziemi. Intraterrestrials znajdziemy tak naprawdę na całym świecie – naukowcy co rusz trafiają na nie w osadach morskich znajdujących się pod dnem oceanu. Szczególnie bogata w te uśpione mikroby jest dolina ryftowa pomiędzy Amerykańską i Euroazjatycką płytą tektoniczną biegnąca przez Islandię – to w wyniku zachodzących w niej procesów obserwujemy na wyspie m.in. aktywność wulkaniczną.

Istoty wewnątrzziemskie są w stanie przetrwać w ekstremalnych warunkach – całkowicie pozbawionych światła słonecznego, z ograniczonym dostępem do pożywienia i tlenu. To życie funkcjonuje w stanie niemal całkowitej bezczynności, ale wciąż pozostaje żywe. Jak to możliwe i jaki w tym cel?

Nie rosną i się nie rozmnażają, a żyją miliony lat

Podziemne mikroby nie rozmnażają się ani nie rosną nawet przez miliony lat. Musiały ewolucyjnie przystosować się do rodzaju „hibernacji” – biologicznego letargu, który pozwala im czekać na dogodne warunki. Naukowców fascynuje ta niezwykła zdolność. Zaobserwowali oni, że mikroorganizmy potrafią utrzymać ultraspowolniony metabolizm i wykazują zdolność do bardzo rzadkich podziałów komórkowych.

To wszystko może jednak zmienić się w mgnieniu oka. Odkrył to japońsko-amerykański zespół, który wybudził mikroby uwięzione w osadach dna morskiego przez nawet 100 mln lat. Dostarczenie tlenu oraz pożywienia skutkowało wznowieniem podziałów komórkowych.

Na co czekają podziemne mikroby?

W przeciwieństwie do organizmów powierzchniowych, których cykl życiowy jest związany z dobowymi lub sezonowymi zmianami środowiska, mikroby z głębin mogą „czekać” na odpowiedni impuls. Tymi zmianami mogą być wybuchy wulkanów, trzęsienia ziemi, ruchy płyt tektonicznych czy osunięcia.

Takie zdarzenia mogą przemieszczać warstwy osadów, dostarczając uśpionym organizmom nowych źródeł pożywienia i pozwalając im wznowić aktywność. To swoisty mechanizm „przebudzenia” – podobny do tego, który pozwala nasionom roślin czekać w glebie na odpowiednie warunki, by wykiełkować.

Darwinowska teoria ewolucji nie ma na nie wpływu?

Klasyczna darwinowska teoria ewolucji zakłada, że zmiany zachodzą poprzez rozmnażanie i mutacje. Jednak jeśli mikroorganizmy nie rozmnażają się przez miliony lat, jak może działać ewolucja?

Naukowcy sugerują, że te mikroby mogą posiadać przystosowania, które pozwalają im nie tylko przetrwać, ale też uzyskać przewagę, gdy warunki ulegną zmianie. W momencie, gdy mikroby wracają do bardziej przyjaznego środowiska – np. na powierzchnię osadów morskich – mają możliwość wzrostu i przekazania swoich genów kolejnym pokoleniom. W ten sposób adaptacje związane z długotrwałym uśpieniem mogą się utrwalić w populacji.

Musimy zredefiniować swoją wiedzę

Co naprawdę oznacza więc „przystosowanie” w przypadku organizmów, które rozmnażają się przez całe eony? Czy możemy mówić o doborze naturalnym w przypadku mikrobów, które nie wykazują aktywności biologicznej przez większość swojego istnienia? Istoty wewnątrzziemskie wymykają się klasycznym definicjom życia, uświadamiając nam, że Ziemia wciąż skrywa – chociaż uśpione i głęboko zakopane – tajemnice.

Źródła: Princeton Univeristy Press, Nature Communications, The University of Rhode Island

Nasz autor

Jonasz Przybył

Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.