Οι μυστηριώδεις υπάρξεις του Περουβιανού χείλους

Συντάχθηκε απο τον/την Administrator

Δευτέρα, 11 Αύγουστος 2008 08:26

Αρχαιοβακτήριο που ελήφθηκε από υποθαλάσσια ιζήματα

Τα μικροσκοπικά μικρόβια που βρίσκονται κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας, και διαφέρουν από τις υπόλοιπες μορφές ζωής, μπορεί να αποτελούν το ένα δέκατο της συνολικής βιομάζας της Γης, σύμφωνα με τα αποτελέσματα μιας διεπιστημονικής ομάδας ερευνητών. Ένα άλλο ωστόσο εντυπωσιακό στοιχείο είναι ότι αυτές οι μικροσκοπικές υπάρξεις έχουν κύκλο ζωής που ολοκληρώνεται στο πλαίσιο γεωλογικών κλιμάκων χρόνου.
«Η πρώτη μας μελέτη που έγινε στα 2006 παρείχε μερικές ενδείξεις ότι τα κύτταρα αυτά ίσως διπλασιάζονται κάθε 100 με 2.000 χρόνια» λέει η Jennifer F. Biddle του Πανεπιστημίου του Penn State.
Οι ερευνητές ερεύνησαν σε δείγματα ιζημάτων που έλαβαν από διάφορα βάθη της ακτής του Περού στην Ωκεάνια Περιοχή Γεώτρησης 1229 και δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στο on line περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ τον Ιούλιου του τρέχοντος έτους.
«Το Περουβιανό Χείλος, αποτελεί ένα από τα πλέον δραστήρια επιφανειακά ύδατα του πλανήτη και σε αυτό αποτίθενται τεράστιες ποσότητες νεκρής οργανικής ύλης» λέει ο Christopher H. House, επίκουρος καθηγητής των γεωεπιστημών που προσθέτει ότι το ενδιαφέρον της επιστημονικής ομάδας είναι «η ανακάλυψη των διαφορών του κόσμου των μικροβίων που ζουν στο υποθαλάσσιο δάπεδο, από αυτά που ζουν στα επιφανειακά νερά».
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μεταγενωμική προσέγγιση προκειμένου να καθορίσουν τους τύπους των μικροβίων που ζουν σε ιζήματα που ελήφθησαν από βάθη 3, 53, 105 και 164 ποδών, κάτω από το ωκεάνιο δάπεδο. Η χρήση της μεταγενωμικής, με την οποία αλληλουχοποιούνται τεράστιες ποσότητες δειγμάτων από ιζήματα, επέτρεψε την αναγνώριση άγνωστων οργανισμών και τον καθορισμό της σύνθεσης του οικοσυστήματος.
«Τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι το υποδαπέδιο περιβάλλον είναι το περισσότερο μοναδικό περιβάλλον που έχει μελετηθεί με τη μεταγενωμική προσέγγιση, ως σήμερα» λέει ο House που προσθέτει: «Ο κόσμος φαίνεται ότι είναι τελείως διαφορετικός κάτω από την επιφάνεια των αποθέσεων» και υπογραμμίζει ότι «Αν και ο αριθμός των θαμμένων γενετικών θραυσμάτων είναι μικρός σε σχέση με αυτά που υπάρχουν στο υπερκείμενο νερό, ένα μεγάλο μέρος των μικροβίων που βρέθηκαν είναι διακριτό και προσαρμοσμένο στον σκοτεινό και σιωπηλό κόσμο που τα περιβάλλει.
Οι ερευνητές στους οποίους περιλαμβάνονται οι Biddle, House, ο αναπληρωτής καθηγητής Stephan C. Schuster, η Jean E. Brenchley, καθηγήτρια της βιοχημείας και της μοριακής βιολογίας, καθώς και η βοηθός ερευνήτρια μοριακής βιολογίας Sorel Fitz-Gibbon, βρήκαν ότι ένα μεγάλο ποσοστό των μικροβίων ανήκουν στα Αρχαία, τους μονοκύτταρους οργανισμούς, που ενώ μοιάζουν με τα βακτήρια διαφέρουν από αυτά τόσο από μεταβολική, όσο και από γενετική άποψη. Το ποσοστό των Αρχαίων αυξάνει με το βάθος έτσι ώστε σε βάθος 164 ποδών κάτω από το δάπεδο της θάλασσας, να αποτελείται πιθανότατα το 90% των υπαρχόντων μικροβίων. Ο συνολικός αριθμός των οργανισμών μειώνεται με την αύξηση του βάθους, υπάρχουν ωστόσο πολυάριθμα κύτταρα, ίσως 1.600 εκατομμύρια ανά κυβική ίντσα. Η Biddle λέει: «Τα μικρόβια αυτά συμμετέχουν για αιώνες στον κύκλο του άνθρακα που διεξάγεται στον πλανήτη και ίσως είναι αρχαιότατες μορφές ζωής».
Αν στον υπόλοιπο κόσμο συμβαίνει ότι και στο Περουβιανό Χείλος, τότε το τουλάχιστον το 1/10 και ίσως το 1/3 της βιομάζας του πλανήτη οφείλεται σε αυτά. Ωστόσο τα τάχη με τα οποία ζουν αυτοί οι πληθυσμοί βακτηρίων είναι εντελώς ασυνήθιστα. Οι μονοκύτταροι οργανισμοί συνήθως καταναλίσκουν τροφή, προκειμένου να ικανοποιήσουν τις ενεργειακές ανάγκες τους, και αντί να αυξάνονται περαιτέρω, διαιρούνται. Ενώ λοιπόν το βακτήριο Escherichia coli, για παράδειγμα διπλασιάζει τον πληθυσμό του, κάθε 20 λεπτά, αυτά τα Αρχαία, διπλασιάζονται μετά τη μεσολάβηση εκατοντάδων ή και χιλιάδων χρόνων και αξιοποιούν ελάχιστα ποσά ενέργειας.
Στην ουσία, λέει ο House, είναι σύμφωνα με τα δικά μας στάνταρτς πρακτικά νεκρά, καθώς μεταβολίζουν μεν, αλλά ελάχιστα.
Σύμφωνα με τον House, οργανισμοί που μεταβολίζουν σε τόσο χαμηλά τάχη, να είναι ότι προσδοκούμε να ανακαλύψουμε σε άλλες περιοχές του Ηλιακού Συστήματός μας, καθώς σε τέτοια περιβάλλοντα, αναμένεται να υπάρχουν πολύ λιγότερα διαθέσιμα ποσά ενέργειας, σε σύγκριση με τη Γη. Πιθανότατα τέτοιοι οργανισμοί να υπάρχουν στις υδροθερμικές πηγές κάτω από τους πάγους της Ευρώπης, στο δεύτερο φεγγάρι του Διός ή στους υπόγειους υδροφορείς του Άρεως.
«Δεν περιμένουμε να βρούμε τα ίδια ακριβώς μικρόβια και σε άλλες περιοχές» λέει ο House «Αλλά μικρόβια που μπορούν να επιβιώνουν σε παρόμοια χαμηλά τάχη».
Ο Biddle επισημαίνει ότι αυτά τα μικρόβια θα μπορούσαν να επιβιώσουν από τις συνέπειες της πτώσης αστεροειδών στον πλανήτη, ώστε να αποτελέσουν μια ρεζέρβα ζωής, όταν η υπόλοιπη ζωή στον πλανήτη θα έχει εξαφανιστεί. Προς το παρόν πάντως η μελέτη αυτή δείχνει ότι οι οργανισμοί αυτοί αποτελούν μια ρεζέρβα νέου γενετικού υλικού, ενώ οι ερευνητές εστιάζουν το ενδιαφέρον τους στην κατανόηση του τρόπου ζωής τους. Ωστόσο εδώ τα πράγματα κάθε άλλο παρά εύκολα είναι, γιατί όπως επισημαίνει ο Biddle, απαντήσεις σε απλά ερωτήματα, όπως για παράδειγμα το πώς πεθαίνουν, είναι προς τα παρόν απρόσιτες.

www.biology4u.gr

ΑΦΙΕΡΩΜΑΤΑ

ΔΙΚΤΥΟ-ΠΕΡΙΠΛΑΝΗΣΕΙΣ