Paslaptingi mikrobai po vandenyno dugnu

Kaip jauką naudojant geležies turinčias uolienas, mokslininkams pavyko surinkti keletą šių organizmų pavydžių. Tyrime naudotos uolienos buvo patalpintos į specialias stebėjimų sistemas, įrengtas po Ramiojo vandenyno dugnu.

„Mikrobai, kuriuos aptikome ant tų uolienų, buvo labai unikalūs. Jie aptinkami vos keliose vietose Žemėje, ir šiuo metu nelabai žinome, ką jie sugeba“, – teigia tyrimui vadovavusi Beth Orcutt, tuomet dirbusi Pietų Kalifornijos universitete.

Genetinė analizė parodė, kad ant uolienų mėginių rasti mikrobai „smarkiai skyrėsi“ nuo panašiose aplinkose, pavyzdžiui, ant netoliese esančio jūros dugno ar hidroterminėse angose, gyvenančių mikrobų kolonijų. Dauguma šių būtybių priskiriami plačiai bakterijų Firmicutes grupei. Tačiau žinojimas, kuriai giminės medžio šakai šie organizmai priklauso, nėra tas pats, kaip supratimas ką jie daro, teigė B. Orcutt. Mokslininkus ypač domina, ar šie mikrobai dalyvauja gyvybiškai svarbiuose cheminių medžiagų mainuose, nenutrūkstamai vykstančiuose tarp po vandenynu esančios plutos ir vandens.

Mikrobai gyvena didžiuliame po vandenyno dugnu esančiame karšto vandens rezervuare. Pro hidrotermines angas ir kitus plyšius šis vanduo patenka į vandenyną, tačiau nėra visiškai aišku, kaip šis rezervuaras pakartotinai „pripildomas“. Aprašyto proceso metu iš Žemės gelmių sklindanti šiluma pernešama į vandenyną, o tuo pačių tarp plutos ir vandenyno vyksta cheminių medžiagų mainai.

Kai kurie šių cheminių elementų yra būtini gyviems organizmams. Pavyzdžiui, iš po jūros dugno atkeliaujantis vanduo atgabena geležies ir fosforo. Abiejų šių medžiagų reikia mažyčiam planktonui, sudarančiam vandenyno maisto grandinės pagrindą, pastebi B. Orcutt. „Tarp vandens ir uolienų vykstantys mainai nėra visiškai abiotinė reakcija. Manome, kad šiam procesui įtakos daro bakterijos. Gali būti, kad šie mikrobai kaupia geležį iš uolienų, kuris vėliau patenka į vandenyną. Ten gali vykti pačių įvairiausių reakcijų“, – teigė mokslininkė.

Mikrobams privilioti naudotuose uolienų mėginiuose taip pat buvo geležies, mat stengtasi kuo tiksliau atkurti jų gyvenamąją vietą. Anot B. Orcutt, didžioji dalis po vandenynu esančios Žemės plutos susideda iš geležingų uolienų.

Stebėti gyvybę, esančią 280 metrų gylyje po jūros dugnu, gana sudėtinga, nes gręžiant plutą, pažeidžiamos ten gyvenančios mikrobų kolonijos. Tad norėdami nustatyti, kas ten gyvena, mokslininkai pasinaudoto specialia stebėjimų sistema, vadinama CORK (angl. Circulation Obviation Retrofit Kit).

Sistemos esmė – gręžinys, panašus į tą, kuris gręžiamas ieškant naftos. Visi prietaisai ir uolienų pavyzdžiai patalpinami viduje, o izoliacinis sluoksnis neleidžia vandenyno vandeniui susimaišyti su šiltesniu apačioje esančiu vandeniu, taigi galima rinkti duomenis apie gelmėse esančią natūralią aplinka. Šios sistemos buvo sukurtos po vandenynais esantiems vandens telkiniams tyrinėti. Vandenynuose visame pasaulyje įrengta maždaug 20 tokių sistemų, kurios naudojamos įvairiausiems tyrimams.

Kai uolienų pavyzdžiai buvo nuleisti į gręžinius, mokslininkai laukė 4 metus ir tik tuomet juos ištraukė. Toks laiko tarpas leido aplinkos sąlygoms grįžti į natūralią būseną. Analizuojant uolienų pavyzdžius nustatyta, kad neilgai trukus jose apsigyveno bakterijos, naudojančios geležį, kai aplinkoje yra deguonies. Observatorijoje nusistovėjus įprastoms sąlygoms - pasidarius šilčiau ir nelikus deguonies - šios bakterijos ilgiau nebegalėjo išgyventi ir užleido vietą Firmicutes bei kitiems vietiniams organizmams.