Revoluce ve vulkanologii: potvrzeno na Islandu, že mikrobi kolonizují lávu hned po jejím ztvrdnutí
Aparát plný mikrobi je dnes běžnou součástí našich domácností. Microbi, kteří se živí plastem, představují jak skutečný pokrok, tak i falešné sliby. Na obzoru se také objevuje supervulkán, který hrozí probuzením a mohl by celý svět uvrhnout do chaosu. A zatímco domorodci po staletí využívají tento strom, vědci nyní ohromují objev jeho vlastností.
Tradicionalně byla přítomnost života na vulkanických plochách chápána jako dlouhodobý proces, který je podmíněn časem a postupným hromaděním živin. Nicméně, nové pozorování provedené na Islandu naznačuje jiný scénář, v němž mikrobi hrají okamžitou roli po erupcích.
Tento výzkum se zaměřuje na nedávné sopečné výlevy a zkoumá, jak mikrobi interagují s prostředím, které se na první pohled jeví jako chybějící základní prvky pro udržení biologické aktivity. Tento přístup umožňuje lépe pochopit počáteční fáze ekologické sukcese a roli mikrobi v extrémních geologických kontextech.
Jak objevili, že mikrobi kolonizují lávu po jejím ztvrdnutí?
Studie publikovaná v časopise Communications Biology byla prováděna na sopce Fagradalsfjall, která se nachází na islandském poloostrově Reykjanes, a opírá se o data shromážděná mezi lety 2021 a 2023, během několika erupčních fází.
Výsledky potvrzují, že mikrobi začínají kolonizovat lávu pouhé hodiny po jejím ochlazení a ztvrdnutí. Tento údaj vyvrací představu, že sopečné horniny zůstávají sterilní po celé roky. Navzdory téměř úplné absenci organické hmoty a nízké vlhkosti se mikrobiální společenstva rychle usazují.
Analýza zahrnovala vzorky lávy, aerosoly z ovzduší a dešťovou vodu. Studium DNA prokázalo stálou biologickou aktivitu, což ukazuje, že mikrobi nejen přicházejí na nový substrát, ale také se od počátku udržují aktivní.
Jak mikrobi přežívají v nepřátelském vulkanickém bazaltu?
Čerstvě vytvořený bazalt představuje jedno z nejnepřátelštějších prostředí na planetě. Extrémní počáteční teploty, omezená poréznost a nedostatek živin činí tyto horniny výzvou pro jakoukoli formu života. Přesto mikrobi vyvinuli strategie, které jim umožňují adaptovat se.
Vědci zjistili, že mnoho těchto bakterií pochází z ovzduší a deště, což posiluje myšlenku, že atmosférická disperze je klíčová. Po usazení na lávě využívají mikrofraktury a minerály k zahájení základních metabolických procesů.
Během islandských zim populace klesá, ale celková struktura společenstev zůstává stabilní. To naznačuje, že mikrobi nezmizí, ale vstupují do fází nižší aktivity, dokud se podmínky opět nestanou příznivými.
Mohou být sopky také funkční ekosystémy?
Koncept primární ekologické sukcese popisuje, jak se prostředí bez viditelného života mění v funkční ekosystém. Dosud byl tento proces spojován s časovými měřítky desetiletí. Studie na Islandu dokazuje, že mikrobi tyto časy dramaticky zkracují.
Data shromážděná během tří let umožnila identifikovat dvě jasné fáze:
- Počáteční fáze rychlé a variabilní kolonizace mikrobi.
- Následující fáze stabilizace po prvním zimním období.
Pokročilé statistické modely ukázaly, že tento vzor se opakuje předvídatelně v různých erupcích. Mikrobi se tak stávají prvními architekty ekosystému, kteří připravují půdu pro složitější formy života.
Můžeme tedy tvrdit, že zjištění má dalekosáhlé důsledky, které přesahují geologii Země. Pokud se mikrobi mohou usídlit v nedávné lávě na islandském území, mohli by tak učinit i v sopečných prostředích jiných těles sluneční soustavy.
Na základě těchto důvodů přináší studie relevantní informace pro astrobiologii, neboť naznačuje, že mikroskopický život nepotřebuje ideální podmínky pro svůj začátek. Stačí, aby prostředí dosáhlo minimální stability.
V tomto kontextu se mikrobi upevňují jako klíčové ukazatele pro pochopení, jak může život vznikat a přetrvávat v extrémních scénářích, jak na Zemi, tak mimo ni.
