Seniausi iki šiol žinomi gyvi mikrobai aptikti 2 milijardų metų senumo uolienose

Dėl precedento neturinčio proveržio mokslininkai atrado seniausius iki šiol žinomus gyvus mikrobus, uždarytus dviejų milijardų metų senumo plyšyje, esančiame beveik 15 metrų gylyje po Pietų Afrikos paviršiumi.

Šie mikroorganizmai, rasti Bušveldo magminiame komplekse, pranoko ankstesnį rekordą – 1,9 milijardo metų mikrobų gyvenimo.

Šis atradimas gali būti raktas į ankstyvųjų evoliucijos etapų supratimą ne tik Žemėje, bet galbūt ir kitose planetose.

Po Žemės paviršiumi, giliau nei 8 metrai, slypi beveik nežinomas pasaulis, kuriame gyvena didžioji dalis planetos prokariotinės biomasės.

Šių mikrobiomų metabolizmas vyksta labai lėtai, leidžiantis jiems išgyventi tūkstančius ar net milijonus metų.

Pavyzdžiui, sulfatredukuojančios bakterijos, tokios kaip Desulforudis audaxviator, per pastaruosius 55–165 milijonus metų parodė menką evoliuciją.

Tai galima paaiškinti geologiniu ir tektoniniu stabilumu, leidžiančiu šiems mikrobams išlikti be didelių pokyčių.

Magminio komplekso lobiai

Bušveldo magminis kompleksas, užimantis apie 66 000 km² plotą, yra žinomas dėl turtingų naudingųjų iškasenų telkinių, įskaitant apie 70 % pasaulyje išgaunamos platinos.

Būtent šioje unikalioje geologinėje aplinkoje mikrobai išliko beveik nepakitusiomis sąlygomis.

„Mes nežinojome, ar dviejų milijardų metų senumo uolienos gali būti tinkamos gyvybei… Tad tai yra labai jaudinantis atradimas“, – sakė pagrindinis tyrimo autorius ir Tokijo universiteto docentas Johei Suzuki.

Dėl Bušveldo gręžimo projekto, kurį vykdė Tarptautinė mokslinė kontinentinių gręžinių programa (ICDP), buvo išgauti 2,05 milijardo metų senumo uolienų mėginiai.

Šios uolienos, susiformavusios iš atvėsusios magmos, beveik nepatyrė deformacijų ar metamorfozės pokyčių. Tokia stabilumas daro jas idealia aplinka mikroorganizmams, kurie klesti mikroplyšiuose, apsaugotuose molingomis nuosėdomis.

Nauji spektroskopiniai metodai leido Tokijo universiteto mokslininkams vizualizuoti ir patvirtinti vietinių mikrobinių bendruomenių buvimą šiose senovinėse aplinkose.

Išsami analizė paskelbta 2024 m. spalio 2 d. žurnale Microbial Ecology.

Didelė reikšmė mūsų supratimui apie gyvybę

Norėdami patvirtinti šių mikrobų amžių ir kilmę, mokslininkai naudojo pažangius vizualizacijos metodus, tokius kaip elektroninė mikroskopija, fluorescencinė mikroskopija ir infraraudonųjų spindulių spektroskopija.

Šie metodai leido įsitikinti, kad mikrobai yra vietiniai uolienos įtrūkimo gyventojai, o ne teršalai, atsiradę vykdant kasinėjimus ar atliekant analizę. Po to, kai buvo nudažyta mikrobų ląstelių DNR, tyrėjai ištyrė jų baltymus ir juos supančią molio aplinką, nustatydami, kad šie mikroorganizmai yra gyvi ir vietiniai.

Šio atradimo reikšmė apima ne tik pirminės Žemės supratimą. NASA misijos Perseverance projektas, šiuo metu grąžinantis panašaus amžiaus uolienų mėginius, gali gauti vertingos informacijos iš šių tyrimų.

„Mane labai domina galimybė egzistuoti mikroorganizmams ne tik po Žemės paviršiumi, bet ir jų atradimas kitose planetose“, – teigė Suzuki.

Mikrobinė gyvybė buvo pagrindas Žemės biosferai nuo jos atsiradimo pradžios. Šie mažyčiai organizmai dominavo ankstyvojoje Žemėje, klestėdami nepalankiose sąlygose, netinkamose sudėtingesnėms gyvybės formoms.

Atradimas Bušveldo komplekse suteikia tiesioginę galimybę suprasti šias pirmines ekosistemas ir jų evoliucijos kelius Žemėje ar net kitose planetose.

Tai taip pat paskatins tolesnius tyrimus, ieškant senovinių biologinių pėdsakų kitų planetų gilumoje.