Život v extrémních podmínkách: Nová studie odhaluje tajemství podmořských sopek
Když čtete tento příběh, dozvíte se, že:
- Život má pozoruhodnou schopnost přežívat i v těch nejnepravděpodobnějších prostředích.
- Nová studie objevila lipidové biomarkery v extrémně alkalických serpentinitových sedimentech získaných z podmořských sopek poblíž Mariánského příkopu.
- Toto objevení biomarkerů poskytuje další podporu teorii, že raný život mohl možná vzniknout poblíž starobylých podmořských sopek.
Při procházce Mojave za vysokých teplot nebo při kempování na Antarktidě v hlubinách zimy si uvědomíte, že Země může být velmi nehostinným místem. Ale i tyto situace nepatří mezi nejintenzivnější životní podmínky na Zemi – ty, které nazývají domovem úžasné organismy známé jako extremofily.
Například bakterie rodu Aquifex prosperují ve horkých pramenech Yellowstonu, kde teploty mohou dosáhnout příjemných 96 stupňů Celsia. A drobný mnohobuněčný parazit Henneguya salminicola se zcela vyhýbá kyslíku. Neoficiálním maskotem těchto extrémních bytostí – tardigrady – dokonce dokáže přežít po dlouhou dobu v chladné vakuum vesmíru.
Nová studie, publikovaná v časopise Communications Earth & Environment, přidává další ohromující důkazy k již tak impozantnímu životopisu extremofilů. Analýzou vzorků o délce 1,6 metru odebraných z jednoho z nejintenzivnějších prostředí planety – podmořských sopek poblíž Mariánského příkopu – vědci objevili lipidové biomarkery naznačující existenci mikrobiálního života v tomto serpentinitovém bahně (které se vytváří reakcí mezi vodou a vyvřelými horninami). Jelikož se tyto horniny často nacházejí hluboko v Zemi a k jejich vzniku je zapotřebí vody, často se nacházejí poblíž subdukčních zón.
V nižších hloubkách mají tyto serpentinované horniny při oxidaci světlou zelenou barvu. Ale čím hlouběji vrtáte, tím se horniny mění na modrou hmotu, která je zčásti složena ze serpentinitu a brucitu. Toto modré bahno je velmi nebezpečné pro život, protože udržuje extrémně alkalické pH 12 – podobně jako bělidlo – a postrádá živiny. Ve skutečnosti je tato hmota tak nehostinná, že nalezení biomarkerů bylo ze začátku značně náročné, neboť DNA je obtížné detekovat při tak nízkém počtu buněk.
„Ale podařilo se nám detekovat tuky,“ řekl Palash Kumawat, hlavní autor studie a doktorand na univerzitě v Brémách. „S pomocí těchto biomarkerů jsme byli schopni získat poznatky o strategických přežití metan- a sulfát metabolizujících mikroorganismů v tomto extrémním prostředí.“
Tato tuky pocházejí z buněčných membrán bakterií a archeí, a jejich stáří může vědcům říci, zda tyto mikrobiální komunity aktuálně prosperují v tomto prostředí, nebo zda jsou fosilizovanými důkazy minulého osídlení. Studie zjistila, že tyto konkrétní organismy skutečně přetrvávají pod mořským dnem a jsou součástí větší komunity obyvatel podmořského dna, která podle některých odhadů tvoří ohromujících 15 procent živé biomasy Země. „Toto rozlišení nám pomáhá při práci v oblastech s extrémně nízkou biomasou a nedostatkem živin,“ uvedl Kumawat v tiskovém prohlášení.
Podivně, tento rok byl významný pro „tajemnou hmotu“, neboť studie z letošního léta extrahovala důkazy o nových formách života ze samplu černé hmoty nalezené v hřídelové části výzkumné lodi. Ale tento nový nález modré hmoty je zvlášť přitažlivý, neboť vědci dlouho identifikovali starobylé podmořské sopky jako perfektní stanoviště pro vznik raného života na Zemi.
„Co je fascinující na těchto zjištěních, je, že život za těchto extrémních podmínek, jako je vysoké pH a nízké koncentrace organického uhlíku, je vůbec možný,“ uvedla Florence Schubotz, hlavní autorka studie z univerzity v Brémách. „Je prostě vzrušující získat poznatky o takovém mikrobiálním stanovišti, protože podezříváme, že primordiální život mohl vzniknout právě na takových místech.“
