Μέχρι πριν από περίπου 20
χρόνια οι επιστήμονες δεν ήταν καν βέβαιοι αν υπήρχε ζωή βαθιά κάτω από την
επιφάνεια της Γης. Στη συνέχεια, το 1992, ο Tullis Onstott* και οι συνεργάτες
του ανακάλυψαν βακτήρια που αναπτύσσονταν στα βράχια σε βάθος τριών περίπου
χιλιομέτρων υπόγεια. Αυτοί οι βράχοι ήταν ηλικίας άνω των 200 εκατομμυρίων
ετών, τουλάχιστον τόσο παλιοί όσο οι πρώτοι δεινόσαυροι. Και τα βακτήρια που
αναλύθηκαν μπορεί να είχαν επιβιώσει από εκείνη την εποχή.
Επιστήμονες όπως ο Onstott και
άλλοι ταξιδεύουν τώρα σε όλο τον κόσμο αναζητώντας την «βαθιά υπόγεια ζωή» σε
ορυχεία ή σπήλαια, κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού και σε πετρελαϊκά πεδία.
Ορισμένα από αυτά τα μέρη είναι σχεδόν παγωμένα, ενώ άλλα είναι πιο ζεστά ακόμα
και από την Κοιλάδα του Θανάτου στις πολιτείες Καλιφόρνια και Νεβάδα των ΗΠΑ.
«Η πρόκληση είναι στο κυνήγι
και είναι ένα φανταστικό ταξίδι» λέει ο Onstott. Και αυτό το κυνήγι ανοίγει ένα
ολόκληρο ζωολογικό κήπο με μικροσκοπικά πλάσματα. Μερικά από αυτά τρέφονται με
τοξικές χημικές ουσίες όπως το αρσενικό και το ουράνιο. Άλλα μικρόβια μπορεί να
παράγουν χρήσιμες ουσίες, όπως νέους τύπους φαρμάκων που θανατώνουν τα
μικρόβια, γνωστά ως αντιβιοτικά. Ακόμα πιο ενδιαφέρον είναι το γεγονός ότι αυτοί
οι οργανισμοί μπορούν επίσης να βοηθήσουν τους βιολόγους να μάθουν για την προέλευση
της ζωής στη Γη, καθώς και πέρα από τη Γη - την εξωγήινη ζωή.
Οι ερευνητές έχουν πλέον
εντοπίσει πολλά είδη βακτηρίων σε υπόγεια ύδατα. Πολλά από αυτά κολλούν μεταξύ
τους και σε βράχους, σχηματίζοντας μια γλοιώδη κοινότητα που ονομάζεται βιοφίλμ
(biofilm). Για να μελετήσουν αυτά τα μικρόβια οι επιστήμονες προσπαθούν να τα
αναπτύξουν στο εργαστήριο. Μέχρι στιγμής το ποσοστό επιτυχίας τους είναι ένα στα
100 βακτηριακά είδη.
Επίσης οι επιστήμονες προσδιορίζουν
χημικά το πρότυπο των δομικών στοιχείων - γνωστών ως αλληλουχίες - που
αποτελούν το γενετικό υλικό των βακτηρίων. Αυτές οι χημικές αλληλουχίες τους βοηθούν
να αναγνωρίσουν τα περισσότερα βακτήρια, με βάση το DNA και το RNA τους. Το DNA
κωδικοποιεί τις οδηγίες για την κατασκευή ενός κυττάρου. Το RNA είναι μόριο αγγελιοφόρος
και χρειάζεται για να εκτελέσει αυτές τις οδηγίες.
Οι επιστήμονες δεν αναγνωρίζουν
μόνο τα βακτηρίδια. Προσπαθούν επίσης να εντοπίσουν τη διατροφή τους. Αν μάθουν
τι τρώνε θα μπορέσουν να τα τροφοδοτήσουν στο εργαστήριο, σε αυτό που
ονομάζεται ανάπτυξη ή μέσο καλλιέργειας. Αυτό θα τους επιτρέψει να τα μελετήσουν
περισσότερο, να μάθουν τι τα κάνει να κολλάνε και πως μπορούν να μας φανούν
χρήσιμα (βλ. αντιβιοτικά). Αλλά η τροφή τους είναι δύσκολο να βρεθεί στα βαθιά
υπόγεια. Δεν υπάρχει ηλιακό φως και δεν υπάρχουν φυτά. Επιπλέον το νερό στο
οποίο ζουν τα βακτήρια περιέχει ελάχιστο οξυγόνο.
Σε αυτό το βάθος κάθε μικρόβιο
πρέπει να πάρει όλη του την ενέργεια - τροφή - από τα βράχια και το νερό γύρω
από αυτά. Οι αντιδράσεις μεταξύ βράχων και νερού μπορούν να παράγουν διάφορες
ουσίες, όπως το υδρογόνο, το μεθάνιο και τα θειικά άλατα. Οι επιστήμονες αρχικά
ανέμεναν ότι αυτά τα βακτήρια τρέφονται κυρίως με αυτά τα τρία υλικά. Όμως προς
έκπληξή τους ανακάλυψαν ότι πολλά από αυτά δεν το κάνουν. Στην πραγματικότητα λιγότερα
από τα μισά βακτήρια τρέφονται με αυτά. Αυτή η μειονότητα παράγει και άλλες
χημικές ουσίες, τροφοδοτώντας τα υπόλοιπα βακτήρια.
Γνωρίζοντας με τι τρέφονται
είναι μια πολύ χρήσιμη πληροφορία που αφορά στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής. Πως;
Οι επιστήμονες συχνά αναζητούν τις χημικές ουσίες με τις οποίες τρέφονται τα
έμβια όντα, όταν δεν μπορούν να εντοπίσουν τα ίδια τα όντα. Από τα όσα έχουν
μάθει για τα νέα βαθιά μικρόβια, οι ερευνητές γνωρίζουν ότι μπορεί να χρειαστεί
να επεκτείνουν τα είδη των στοιχείων του μενού τους που πρέπει να ανιχνεύσουν.
Οι περισσότερες από τις πρώτες
έρευνες για τη «βαθιά υπόγεια ζωή» επικεντρώθηκαν στα βακτηρίδια. Αλλά δεν
είναι το μοναδικό είδος. Υπάρχουν και τα νηματώδη, τύπος σκουληκιών τα
οποία αποτελούν το βιολογικό φύλο των Νηματωδών (Nematoda). Στην
επιφάνεια τα νηματώδη είναι παντού, αλλά βαθιά υπόγεια αυτά τα σκουλήκια είναι
αρκετά σπάνια. Ο εντοπισμός τους, όμως, σήμανε την αναγνώριση πολυκυτταρικής
ζωής (multicellular life) βαθιά κάτω από την επιφάνεια της Γης, κάνοντας τους
επιστήμονες να αναρωτιούνται τι άλλο μπορεί να ζει σε τέτοια βάθη.
Λαμβάνοντας πληθώρα δειγμάτων του
υπόγειου νερού ανακάλυψαν ένα ολόκληρο ζωολογικό κήπο, με όντα πολύ περισσότερα
από ό,τι περίμεναν. Πάρα πολύ μικρά ζώα για να τα δεις με γυμνό μάτι, που
έμοιαζαν με μικρά σκουλήκια, κάμπιες, ή μικροσκοπικές γαρίδες, σχετίζονταν με καβούρια
και αστακούς, ζούσαν στους σταλακτίτες κρεμασμένα στην οροφή του ορυχείου.
Τα σκουλήκια και άλλα πλάσματα
που βρίσκονται βαθιά κάτω από το έδαφος είναι, ως επί το πλείστον, τα ίδια είδη
που υπάρχουν και στην επιφάνεια. Σχεδόν όλα τρέφονται με βακτήρια που ζουν εκεί.
Όπως προαναφέρθηκε οι ερευνητές ποτέ δεν υποψιάζονταν ότι θα βρουν τόσο μεγάλη
ποικιλία βαθιάς ζωής. Αυτό, όμως, είναι στην πραγματικότητα πολύ καλή είδηση
για τους ανθρώπους που ψάχνουν για ζωή στον Άρη ή στη Σελήνη του Δία Europa,
γιατί οι συνθήκες βαθιά κάτω από την επιφάνεια αυτών των εξωγήινων κόσμων θα
μπορούσαν να είναι παρόμοιες με αυτές που βρίσκονται στα βάθη της Γης. Ίσως
βρούμε ένα παρόμοιο μικροσκοπικό ζωολογικό κήπο στα βαθιά υπόγεια αυτών των εξωγήινων
πλανητών.
*Ο Tullis Onstott είναι γεωμικροβιολόγος,επιστήμονας που μελετάει πώς τα μικρόβια αλληλεπιδρούν με βράχια και μέταλλα.
Είναι επικεφαλής του εργαστηρίου στο Πανεπιστημίου του Princeton στο New Jersey.
Περισσότερα εδώ
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου