Μικρόβια-ζόμπι βασιλεύουν στα έγκατα της Γης, Deep Carbon Observatory Spotlights 'Zombie' Microbes Far Below Earth's Surface

A dark realm far beneath the Earth's surface is a surprisingly rich home for tiny worms and "zombie microbes" that may hold clues to the origins of life, scientists said on Monday.

Ένα σκοτεινό «βασίλειο», δεκάδες χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της Γης, φιλοξενεί πλήθος μικροβίων-«ζόμπι» τα οποία μπορούν να φωτίσουν την αρχή της ζωής στον πλανήτη μας.

Ένας εκπληκτικός, υπόγειος νέος κόσμος

Surprising discoveries of deep microbial life in terrestrial and oceanic environments point to a rich subsurface biota that, by some estimates, may rival all surface life in total biomass. Though many key discoveries have been made, we don’t know how life adapts to deep environments, what novel biochemical pathways sustain life at high P-T, or the extreme limits of life. Life holds only a small fraction of Earth’s carbon, yet biological cycling of carbon is relatively rapid.

«Είναι ένας εκπληκτικός  νέος κόσμος» ανέφερε ο Ρόμπερτ Χέιζεν, επικεφαλής του Παρατηρητηρίου σχετικά με την εύρεση άνθρακα βαθιά στη Γη (Deep Carbon Observatory) – πρόκειται για ένα πρόγραμμα συνολικής διάρκειας 10 ετών και κόστους 500 εκατομμυρίων δολαρίων το οποίο έχει ως στόχο να μελετήσει την ύπαρξη του άνθρακα στον πλανήτη, ενός στοιχείου βασικού για την ύπαρξη ζωής αλλά και για τον σχηματισμό των «πάντων», από το πετρέλαιο ως τα διαμάντια.

«Είναι πολύ πιθανό να υπάρχει μια μικροβιακή βιόσφαιρα η οποία βρίσκεται περισσότερα από 10 χιλιόμετρα – ίσως και 20 χιλιόμετρα – κάτω από την επιφάνεια της Γης» ανέφερε ο δρ Χέιζεν στο ειδησεογραφικό πρακτορείο Reuters με αφορμή το πρώτο βιβλίο του προγράμματος που δημοσιεύθηκε προχθές Δευτέρα και το οποίο συνέγραψαν περισσότεροι από 50 ειδικοί από εννέα χώρες.

Ο ερευνητής σημείωσε ότι μικροοργανισμοί έχουν για παράδειγμα εντοπιστεί σε βράχους περισσότερα από έξι χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της γης στη λεκάνη Songliao στην Κίνα. Συγχρόνως μικροσκοπικοί σκώληκες έχουν εντοπιστεί σε σχισμές βράχων ενός ορυχείου στη Νότια Αφρική σε βάθος 1,3 χιλιομέτρων.

Οι μονοκύτταροι οργανισμοί που έχουν βρεθεί στα έγκατα της γης περιλαμβάνουν βακτήρια τα οποία χρειάζονται νερό και θρεπτικά στοιχεία για να επιβιώσουν αλλά όχι απαραιτήτως οξυγόνο καθώς και αρχαιοβακτήρια τα οποία μπορούν να ζήσουν με αμμωνία ή με θείο.

Το σκοτεινό «βασίλειο της Στυγός»

Μεταξύ των «κατοίκων» του σκοτεινού «βασιλείου της Στυγός» περιλαμβάνονται αρχαιοβακτήρια.

Η έλλειψη τροφής σε αυτό το σκοτεινό «βασίλειο της Στυγός» - πήρε το όνομά του από τον ποταμό του μίσους Στυξ στον Άδη της ελληνικής μυθολογίας – ουσιαστικώς σημαίνει ότι κάποια μικρόβια που ζουν στα έγκατα της γης είναι «ζόμπι». Με άλλα λόγια όλες οι λειτουργίες τους είναι τόσο βραδείες, ώστε να φαίνονται νεκρά.

Σύμφωνα με το νέο βιβλίο που τιτλοφορείται «Carbon in Earth» («Ο Άνθρακας μέσα στη Γη»), ορισμένα μικρόβια μπορούν να ζουν πολύ βαθιά κάτω από το έδαφος και να αναπτύσσονται καθώς και να αναπαράγονται με άκρως αργούς ρυθμούς – σε κάποιες περιπτώσεις επιβιώνουν χωρίς καν να διαιρούνται επί εκατομμύρια ως και δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.

Ο δρ Χέιζεν που εργάζεται στο Ίδρυμα Κάρνεγκι της Ουάσινγκτον ανέφερε πως οι επιστήμονες που εργάζονται για το συγκεκριμένο πρόγραμμα το οποίο ξεκίνησε το 2009, διερευνούν την πιθανότητα η ζωή στη Γη να ξεκίνησε… υπογείως.

«Κάτω από την επιφάνεια της Γης υπάρχουν όλα τα απαραίτητα υλικά για να δημιουργηθεί ζωή, συμπεριλαμβανομένων της ενέργειας, του νερού καθώς και μορίων πλούσιων σε άνθρακα. Όλα αυτά τα στοιχεία πιθανώς έκαναν την υπόγεια ζώνη του πλανήτη μας, αντί για την επιφάνειά του, το λίκνο της ζωής».

Ένας «παράδεισος» για τη ζωή στα έγκατα της Γης

Robert Hazen is the Principal Investigator of the Deep Carbon Observatory and the author of The Story of Earth. Here he talks about carbon and its connection to life on Earth (and possibly elsewhere) with Joseph Craig, Editor-in-Chief of Scientific American Book Club.

Ο επιστήμονας εξήγησε πως θεωρούμε ότι στα βάθη της Γης επικρατούν ακραίες συνθήκες, ωστόσο πρόκειται για σημεία αρκετά προστατευμένα – για παράδειγμα από τους αστεροειδείς ή από τις εκρήξεις ηφαιστείων. «Οι βράχοι κάτω από την επιφάνεια της γης αποτελούν έναν ασφαλή ‘παράδεισο’ για την άνθιση της ζωής».

Η ικανότητα αυτή των μικροβίων να επιζούν σχεδόν επ’αόριστον σε γήινους υπόγειους βράχους αυξάνει επίσης τις πιθανότητες βράχοι στον Άρη να «έσπειραν» τη ζωή στον πλανήτη μας (στον Κόκκινο Πλανήτη, όπως δείχνουν όλα τα στοιχεία, έρεε νερό σε υγρή μορφή προτού αυτό εμφανιστεί στη Γη). «Είναι πιθανό κάθε κύτταρο στη Γη να προέρχεται από τον Άρη. Δεν πρόκειται για ‘τρελή’ επιστημονική φαντασία» υποστήριξε ο δρ Χέιζεν.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν επίσης ιούς βαθιά κάτω από την επιφάνεια της Γης. Σε αντίθεση με τους ιούς της επιφάνειας, οι… υπόγειοι ιοί που ζουν σε περιβάλλοντα φτωχά σε ενέργεια εισάγουν τα γονίδιά τους σε μικρόβια προκειμένου να επιζήσουν περιμένοντας… καλύτερες εποχές. «Αυτός ο παρασιτικός ρόλος των ιών ίσως αποτελεί έναν από τους ‘στυλοβάτες’ της ζωής βαθιά κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη μας» αναφέρεται στο βιβλίο.

Πολλοί και διαφορετικοί οι στόχοι του προγράμματος

Georgia Tech Professor Kostas Konstantinidis displays Shewanella microbes that have the ability to "inhale" certain metals and compounds and convert them to an altered state, which is typically much less toxic.

Οι επιστήμονες τονίζουν ότι η υπόγεια μικροβιακή ζωή θα έπρεπε να μελετηθεί περαιτέρω ώστε να διασφαλιστεί πως τα σχέδια για θάψιμο των πυρηνικών αποβλήτων ή του διοξειδίου του άνθρακα που παράγεται από τα εργοστάσια, δεν θα «τιναχτούν στον αέρα» ελέω… μικροβίων.

Στο πλαίσιο του συγκεκριμένου προγράμματος οι ερευνητές θα μελετήσουν επίσης τα διαμάντια τα οποία σχηματίζονται βαθιά στη Γη σε συνθήκες υψηλής πίεσης – θα αναζητήσουν τέτοιους σχηματισμούς σε βάθη που δεν έχει φθάσει μέχρι σήμερα ο άνθρωπος. Θα προσπαθήσουν επίσης να χαρτογραφήσουν πού ακριβώς αποθηκεύεται ο άνθρακας, από τον φλοιό ως τον πυρήνα της Γης.