Mokslinės fantastikos košmaras tampa realybe. Mokslininkai prikėlė 100 mln. metų senumo „monstrus“

Vandenynų gelmės vis dar slepia nesuskaičiuojamas paslaptis. Šįkart mokslininkams pavyko pasiekti kažką, kas skamba tarsi mokslinės fantastikos scenarijus. Laboratorijose buvo prikelti mikroorganizmai, kurie daugiau nei šimtą milijonų metų praleido gilioje „žiemojimo“ būsenoje. Šis atradimas verčia iš naujo permąstyti mūsų įsivaizdavimą apie gyvenimo ribas. Kaip įmanoma, kad organizmai geba išgyventi tokį neįsivaizduojamai ilgą laiką sąlygomis, kurios atrodo visiškai nedraugiškos gyvybei?

Rekordiniai mikroorganizmai iš Ramiojo vandenyno gelmių

Seniausi atgaivinti mikrobai aptikti nuosėdose, kurioms – net 101,5 milijono metų. Mėginiai paimti iš įspūdingos gelmės – 75 metrų po jūros dugnu Pietų Ramiajame vandenyne, kas reiškia, kad jie slėpėsi beveik 5,7 kilometro po vandens paviršiumi.

„Tai seniausi iš jūrinės aplinkos atgaivinti mikrobai“, – aiškina Stevenas D’Hondt.

Šio reiškinio mastas kelia nuostabą. Manoma, kad mikroorganizmai jūrų nuosėdose sudaro nuo 12 iki 45 procentų visos mikrobų biomasės, t. y. apie 0,6–2 procentus visos gyvosios Žemės biomasės. Šios senovinės bendruomenės išgyveno esant minimaliems maisto ištekliams neįtikėtinai ilgą laiką. Tyrėjai pastebėjo, kad mikrobų tankis šiose giliose nuosėdose svyravo nuo 220 iki 5,5 milijono ląstelių viename kubiniame centimetre. Tai kur kas mažiau nei pakrančių nuosėdose, ir tai puikiai parodo ekstremalias jų ilgalaikio išlikimo sąlygas.

Kaip pažadinti mikrobus po 100 milijonų metų?

Eksperimento metodika buvo itin kruopšti. Mokslininkai inkubavo mėginius su izotopiškai pažymėtu anglies ir azoto substratu, stebėdami, ar senoviniai mikrobai parodys metabolinės veiklos požymių. Rezultatai pranoko visus lūkesčius. Vos per 10 savaičių izotopai pasirodė mikrobų viduje, įrodydami jų gebėjimą maitintis, daugintis ir vykdyti metabolizmą. Kai kurie reagavo tiesiog stulbinamai – per 68 dienas jų populiacija padidėjo daugiau nei dešimt tūkstančių kartų.

„Net po 100 milijonų metų bado kai kurie mikrobai gali augti, daugintis ir įsitraukti į platų metabolinių procesų spektrą, kai grąžinami į paviršiaus pasaulį“, – pabrėžia D’Hondt.

Netikėta buvo ir tai, kad dauguma atgaivintų mikrobų pasirodė esančios aerobinės bakterijos, kurioms reikalingas deguonis, nors tyrėjai labiau tikėjosi rasti anaerobinių organizmų. Naudojant pažangias technologijas, tarp jų ir nanometrinę antrinių jonų masių spektrometriją (NanoSIMS), pavyko ištirti pavienes ląsteles. Buvo išanalizuotos 6986 ląstelės, ir net 92 procentai jų rodė aktyvumą (nuo 18,4 iki 100 proc.).

Ką tai reiškia mūsų žinioms apie gyvybę?

Šis atradimas iš esmės keičia mūsų supratimą apie gyvybės galimybes ekstremaliomis sąlygomis. Tikėtina, kad šie mikrobai sulėtino savo biologinius procesus ir milijonus metų egzistavo itin lėtu metabolizmu. Pasekmės astrobiologijai – milžiniškos. Jei gyvybė gali išlikti šimtą milijonų metų tokiomis sąlygomis Žemėje, tai atveria naujas perspektyvas ieškant gyvybės už mūsų planetos ribų, net tose aplinkose, kurios iki šiol buvo laikytos visiškai nedraugiškomis.

Tyrimas taip pat parodė, kad į azoto pridėjimą mikrobai reagavo vidutiniškai 3,09 karto greičiau nei į anglies šaltinius. Tai rodo ypatingą jų poreikį azoto junginiams po tokio ilgo išteklių trūkumo laikotarpio. Vidutinis mikrobų biomasės padvigubėjimo laikas laboratorijoje siekė 4,9 dienos (nuo 1,4 iki 17,8 dienos). Vadinasi, šie „miegančios būsenos“ organizmai gali itin greitai grįžti į pilnavertį aktyvų gyvenimą.

Ilgalaikėje perspektyvoje šis pasiekimas gali būti svarbus ne tik mūsų planetos istorijos supratimui, bet ir būsimoms kosminėms misijoms, ieškančioms gyvybės pėdsakų kitose planetose, kur sąlygos gali būti tokios pat ekstremalios kaip giliai po vandenyno dugnu.