Παράξενα και θαυμαστάπλάσματαμπορούν να ευδοκιμήσουν
σταπιοεχθρικάμέρητου πλανήτη. Ωστόσο, υπάρχουν μερικάπολύ… σκληράακόμη
και γιατα πιο ανθεκτικά, γράφει η RachelNuwer στο BBC.
Στην έρημο Ατακάμα της Χιλής θα πίστευε κανείς ότι δε μπορεί να επιβιώσει τίποτε. Απολύτως τίποτε. Είναι ένα από τα πιο ξηρά μέρη της Γης, όπου ακόμη και για 50 χρόνια δεν είδε σταγόνα βροχής.
"Πηγαίνοντας προς την Ατακάμα, κοντά στις ερημικές ακτές, βλέπεις μια έκταση χωρίς ίχνος ανθρώπινης ζωής, όπου δεν υπάρχει ούτε ένα πουλί, ούτε ένα θηρίο, ένα δέντρο ή κάποιο είδος βλάστησης" έγραφε ο ποιητής Alonso de Ercilla το 1569.
Κι όμως η έρημος Ατακάμα δε στερείται ζωής.
Ορισμένοι μικροοργανισμοί (endoliths) έχουν βρει ένα τρόπο να ευδοκιμήσουν εκεί, προσκολλώντας μέσα στους πόρους των βράχων, όπου υπάρχει αρκετή υγρασία για να επιβιώσουν.
"Υπάρχει μια ολόκληρη κοινότητα οργανισμών που τρέφονται με τα υποπροϊόντα του μεταβολισμού τους. Και απλά κρύβονται μέσα στους βράχους. Είναι κάτι συναρπαστικό" ανέφερε η μικροβιολόγος στο πανεπιστήμιο Johns Hopkins, Jocelyne DiRuggiero
Φαίνεται, πως η ζωή έχει μια απίστευτη ικανότητα να εφευρίσκει τρόπους για να συνεχίσει να υπάρχει και να ευδοκιμεί.
Οι μικροοργανισμοί υπάρχουν για σχεδόν 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Είχαν αρκετό χρόνο στη διάθεσή τους για να προσαρμοστούν σε μερικές από τις πιο ακραίες κλιματολογικές συνθήκες του φυσικού κόσμου.
"Υπάρχουν άραγε επάνω στον πλανήτη Γη περιοχές που να είναι να μην υπάρχει ίχνος ζωής;" αναρωτιέται η αρθρογράφος.
Η ζέστη (θερμότητα) είναι ένα καλό σημείο εκκίνησης για να προσπαθήσει κανείς να δώσει απάντηση στο παραπάνω ερώτημα.
Το ρεκόρ ανοχής στη θερμότητα κατέχει μια ομάδα οργανισμών που καλούνται hyperthermophile methanogens, οι οποίοι αναπτύσσονται κι ευδοκιμούν γύρω από τις υδροθερμικές πηγές στα βάθη της θάλασσας. Ορισμένοι από αυτούς τους οργανισμούς αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες που φτάνουν μέχρι και τους 122 βαθμούς Κελσίου.
Οι περισσότεροι ερευνητές πιστεύουν ότι γύρω στους 150 βαθμούς Κελσίου βρίσκεται το θεωρητικό σημείο όπου δεν υπάρχει πια ζωή. Σε αυτή τη θερμοκρασία οι πρωτεΐνες καταρρέουν και δε μπορούν να σχηματιστούν χημικές αντιδράσεις.
Αυτό σημαίνει ότι οι μικροοργανισμοί μπορούν να θριαμβεύσουν γύρω από υδροθερμικές πηγές, όχι όμως μέσα σε αυτές, όπου η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει και τους 464 βαθμούς Κελσίου. Το ίδιο ισχύει και για το εσωτερικό ενός ηφαιστείου.
"Πιστεύω ότι οι υψηλές θερμοκρασίες είναι το πιο εχθρικό περιβάλλον. Είναι σχεδόν αδύνατο να υπάρχει ζωή εκεί όπου η θερμοκρασία αρχίζει να ανεβαίνει πάνω από ένα επίπεδο. Τα πάντα καταστρέφονται" ανέφερε η μικροβιακή φυσιολόγος στο πανεπιστήμιο της Λισαβόνας και πρόεδρος της διεθνούς ένωσης International Society for Extremophiles, Helena Santos.
Αντίθετα, οι συνθήκες υψηλής πίεσης δε φαίνεται να παρουσιάζουν τόσο μεγάλο πρόβλημα για την ανάπτυξη ζωής.
Αυτό σημαίνει ότι η θερμότητα και όχι το βάθος είναι αυτή που πιθανώς να περιορίζει το πόσο κάτω από την επιφάνεια της Γης μπορεί να υπάρχει ζωή.
Η θερμοκρασία που επικρατεί στον πυρήνα της Γης (περίπου 6.000 βαθμοί Κελσίου) σίγουρα αποκλείει κάθε μορφή ζωής, αν και το βάθος στο οποίο συμβαίνει το σημείο αποκοπής από τη ζωή είναι ακόμη υπό έρευνα.
Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ένας μικροοργανισμός (Desulforudisaudaxviator) σε βάθος σχεδόν 3,2 χιλιομέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης, σε ένα ορυχείο χρυσού της Νότιας Αφρικής.
Πιθανότητα δεν έχει έρθει σε επαφή με την επιφάνεια για εκατομμύρια χρόνια και επιβιώνει μεταγγίζοντας θρεπτικά συστατικά από τους βράχους που υποβάλλονται σε ραδιενεργό διάσπαση.
Η ζωή υπάρχει και σε άλλα ακραία περιβάλλοντα, όπως αυτά σε θερμοκρασίες πολύ κάτω από το μηδέν στην κλίμακα Κελσίου.
Τα βακτήρια του γένους Psychrobacterμπορούν να ζήσουν σε θερμοκρασίες -10 βαθμών Κελσίου στη Σιβηρία και στις λάσπες των παγετώνων της Ανταρκτικής.
Πρόσφατα επιστήμονες ανακάλυψαν ζωντανά κύτταρα σε μια παγωμένη λίμνη, κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής.
Η αλμυρή λίμνη Deep Lake της Ανταρκτικής φιλοξενεί μοναδικά είδη που "λατρεύουν" το αλάτι, ακόμη και σε θερμοκρασίες -20 βαθμών Κελσίου.
Για να επιβιώσουν σε τέτοια περιβάλλοντα, οι μικροοργανισμοί διαθέτουν χαρακτηριστικά όπως ειδικά προσαρμοσμένες μεμβράνες και πρωτεϊνικές δομές, καθώς επίσης και αντιψυκτικά μόρια στα κύτταρά τους.
Δεδομένου ότι η Γη ήταν καλυμμένη με πάγους από τότε που άρχισε να εξελίσσεται η ζωή, "μια λίμνη καλυμμένη με πάγους στην Ανταρκτική, δεν ακούγεται και τόσο ακραίο περιβάλλον" ανέφερε ο μικροβιολόγος στο πανεπιστήμιο του Τεννεσί, Jill Mikucki.
Η ακτινοβολία επίσης δεν αποθαρρύνει τους μικροοργανισμούς, εκτός κι αν μιλάμε για ατομική έκρηξη.
Ένας από τους πιο ανθεκτικούς στην ακτινοβολία μικροοργανισμούς είναι ο Deinococcusradiodurans, ο οποίος έχει επιβιώσει μέχρι και σε ταξίδια στο διάστημα και μπορεί να αντέξει δόσεις ακτινοβολίας μέχρι και 15.000 gray.
Στον άνθρωπο μια δόση 5 gray προκαλεί θάνατο.
Παρομοίως, αυτό που εμείς μπορεί να θεωρούμε ως θανατηφόρο χημικό περιβάλλον, ορισμένοι μικροοργανισμοί (extremophiles) αποκαλούν "σπιτικό" τους.
Πολλοί μικροοργανισμοί εξαρτώνται από το αρσενικό, τον υδράργυρο ή άλλα βαρέα μέταλλα για την ανάπτυξη και επιβίωσή τους, ενώ άλλοι προτιμούν το κυάνιο.
Στις θερμές πηγές της Kamchatka στη Ρωσία υπάρχουν μικροοργανισμοί οι οποίοι μεταβολίζουν το θείο ή το μονοξείδιο του άνθρακα. "Είναι δύσκολο να βρει κανείς ένα χημικό στοιχείο που μπορεί να αποτελειώσει κάθε είδος ζωής" λέει ο μικροβιολόγος στο πανεπιστήμιο του Μέριλαντ Frank Robb.
Ίσως όμως και να υπάρχουν μεμονωμένες εξαιρέσεις.
Η λίμνη Don Juan Pond στην Ανταρκτική είναι η πιο αλμυρή που υπάρχει στον πλανήτη, με τα επίπεδα αλμυρότητας να φτάνουν το 40% (στη Νεκρά Θάλασσα είναι περίπου 33%).
Επιστήμονες έχουν εντοπίσει ίχνη μικροβιακής ζωής σε αυτήν, όμως εξακολουθούν να προσπαθούν να ανακαλύψουν αν όντως αναπτύσσεται και αναπαράγεται εκεί, ή αν έχει μεταφερθεί εκεί από άλλες τοποθεσίες με τον αέρα.
"Η λίμνη Don Juan αποτελεί ένα παράδειγμα μιας περιοχής στην επιφάνεια της Γης, όπου θα μπορούσαμε να βρούμε ζωή, όμως δε μπορούμε να επιβεβαιώσουμε την παρουσία δραστήριας ζωής εκεί" είπε ο μικροβιολόγος του πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια, Corien Bakermans.
Προς το παρόν, οι ακραίες θερμοκρασίες και κάποια συνθετικά εργαστηριακά περιβάλλοντα μπορεί να είναι τα μόνο στείρα περιβάλλοντα στη Γη, όπου είναι δυνατό να υπάρχει μηδενικό ίχνος ζωής.
Συχνά ανακαλύπτονται νέοι οργανισμοί, οι οποίοι αλλάζουν τα όρια ζωής όπως τα γνωρίζουμε και τα καταλαβαίνουμε έως τότε, όμως το πού μπορεί να φτάσουν αυτά τα όρια είναι κάτι που παραμένει άγνωστο. Ή όπως λέει ο Santos: "Αυτό που δεν υπάρχει είναι πιο δύσκολο να αποδειχτεί από αυτό που υπάρχει".
news.gr
Στην έρημο Ατακάμα της Χιλής θα πίστευε κανείς ότι δε μπορεί να επιβιώσει τίποτε. Απολύτως τίποτε. Είναι ένα από τα πιο ξηρά μέρη της Γης, όπου ακόμη και για 50 χρόνια δεν είδε σταγόνα βροχής.
"Πηγαίνοντας προς την Ατακάμα, κοντά στις ερημικές ακτές, βλέπεις μια έκταση χωρίς ίχνος ανθρώπινης ζωής, όπου δεν υπάρχει ούτε ένα πουλί, ούτε ένα θηρίο, ένα δέντρο ή κάποιο είδος βλάστησης" έγραφε ο ποιητής Alonso de Ercilla το 1569.
Κι όμως η έρημος Ατακάμα δε στερείται ζωής.
Ορισμένοι μικροοργανισμοί (endoliths) έχουν βρει ένα τρόπο να ευδοκιμήσουν εκεί, προσκολλώντας μέσα στους πόρους των βράχων, όπου υπάρχει αρκετή υγρασία για να επιβιώσουν.
"Υπάρχει μια ολόκληρη κοινότητα οργανισμών που τρέφονται με τα υποπροϊόντα του μεταβολισμού τους. Και απλά κρύβονται μέσα στους βράχους. Είναι κάτι συναρπαστικό" ανέφερε η μικροβιολόγος στο πανεπιστήμιο Johns Hopkins, Jocelyne DiRuggiero
Φαίνεται, πως η ζωή έχει μια απίστευτη ικανότητα να εφευρίσκει τρόπους για να συνεχίσει να υπάρχει και να ευδοκιμεί.
Οι μικροοργανισμοί υπάρχουν για σχεδόν 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Είχαν αρκετό χρόνο στη διάθεσή τους για να προσαρμοστούν σε μερικές από τις πιο ακραίες κλιματολογικές συνθήκες του φυσικού κόσμου.
"Υπάρχουν άραγε επάνω στον πλανήτη Γη περιοχές που να είναι να μην υπάρχει ίχνος ζωής;" αναρωτιέται η αρθρογράφος.
Η ζέστη (θερμότητα) είναι ένα καλό σημείο εκκίνησης για να προσπαθήσει κανείς να δώσει απάντηση στο παραπάνω ερώτημα.
Το ρεκόρ ανοχής στη θερμότητα κατέχει μια ομάδα οργανισμών που καλούνται hyperthermophile methanogens, οι οποίοι αναπτύσσονται κι ευδοκιμούν γύρω από τις υδροθερμικές πηγές στα βάθη της θάλασσας. Ορισμένοι από αυτούς τους οργανισμούς αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες που φτάνουν μέχρι και τους 122 βαθμούς Κελσίου.
Οι περισσότεροι ερευνητές πιστεύουν ότι γύρω στους 150 βαθμούς Κελσίου βρίσκεται το θεωρητικό σημείο όπου δεν υπάρχει πια ζωή. Σε αυτή τη θερμοκρασία οι πρωτεΐνες καταρρέουν και δε μπορούν να σχηματιστούν χημικές αντιδράσεις.
Αυτό σημαίνει ότι οι μικροοργανισμοί μπορούν να θριαμβεύσουν γύρω από υδροθερμικές πηγές, όχι όμως μέσα σε αυτές, όπου η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει και τους 464 βαθμούς Κελσίου. Το ίδιο ισχύει και για το εσωτερικό ενός ηφαιστείου.
"Πιστεύω ότι οι υψηλές θερμοκρασίες είναι το πιο εχθρικό περιβάλλον. Είναι σχεδόν αδύνατο να υπάρχει ζωή εκεί όπου η θερμοκρασία αρχίζει να ανεβαίνει πάνω από ένα επίπεδο. Τα πάντα καταστρέφονται" ανέφερε η μικροβιακή φυσιολόγος στο πανεπιστήμιο της Λισαβόνας και πρόεδρος της διεθνούς ένωσης International Society for Extremophiles, Helena Santos.
Αντίθετα, οι συνθήκες υψηλής πίεσης δε φαίνεται να παρουσιάζουν τόσο μεγάλο πρόβλημα για την ανάπτυξη ζωής.
Αυτό σημαίνει ότι η θερμότητα και όχι το βάθος είναι αυτή που πιθανώς να περιορίζει το πόσο κάτω από την επιφάνεια της Γης μπορεί να υπάρχει ζωή.
Η θερμοκρασία που επικρατεί στον πυρήνα της Γης (περίπου 6.000 βαθμοί Κελσίου) σίγουρα αποκλείει κάθε μορφή ζωής, αν και το βάθος στο οποίο συμβαίνει το σημείο αποκοπής από τη ζωή είναι ακόμη υπό έρευνα.
Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ένας μικροοργανισμός (Desulforudisaudaxviator) σε βάθος σχεδόν 3,2 χιλιομέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης, σε ένα ορυχείο χρυσού της Νότιας Αφρικής.
Πιθανότητα δεν έχει έρθει σε επαφή με την επιφάνεια για εκατομμύρια χρόνια και επιβιώνει μεταγγίζοντας θρεπτικά συστατικά από τους βράχους που υποβάλλονται σε ραδιενεργό διάσπαση.
Η ζωή υπάρχει και σε άλλα ακραία περιβάλλοντα, όπως αυτά σε θερμοκρασίες πολύ κάτω από το μηδέν στην κλίμακα Κελσίου.
Τα βακτήρια του γένους Psychrobacterμπορούν να ζήσουν σε θερμοκρασίες -10 βαθμών Κελσίου στη Σιβηρία και στις λάσπες των παγετώνων της Ανταρκτικής.
Πρόσφατα επιστήμονες ανακάλυψαν ζωντανά κύτταρα σε μια παγωμένη λίμνη, κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής.
Η αλμυρή λίμνη Deep Lake της Ανταρκτικής φιλοξενεί μοναδικά είδη που "λατρεύουν" το αλάτι, ακόμη και σε θερμοκρασίες -20 βαθμών Κελσίου.
Για να επιβιώσουν σε τέτοια περιβάλλοντα, οι μικροοργανισμοί διαθέτουν χαρακτηριστικά όπως ειδικά προσαρμοσμένες μεμβράνες και πρωτεϊνικές δομές, καθώς επίσης και αντιψυκτικά μόρια στα κύτταρά τους.
Δεδομένου ότι η Γη ήταν καλυμμένη με πάγους από τότε που άρχισε να εξελίσσεται η ζωή, "μια λίμνη καλυμμένη με πάγους στην Ανταρκτική, δεν ακούγεται και τόσο ακραίο περιβάλλον" ανέφερε ο μικροβιολόγος στο πανεπιστήμιο του Τεννεσί, Jill Mikucki.
Η ακτινοβολία επίσης δεν αποθαρρύνει τους μικροοργανισμούς, εκτός κι αν μιλάμε για ατομική έκρηξη.
Ένας από τους πιο ανθεκτικούς στην ακτινοβολία μικροοργανισμούς είναι ο Deinococcusradiodurans, ο οποίος έχει επιβιώσει μέχρι και σε ταξίδια στο διάστημα και μπορεί να αντέξει δόσεις ακτινοβολίας μέχρι και 15.000 gray.
Στον άνθρωπο μια δόση 5 gray προκαλεί θάνατο.
Παρομοίως, αυτό που εμείς μπορεί να θεωρούμε ως θανατηφόρο χημικό περιβάλλον, ορισμένοι μικροοργανισμοί (extremophiles) αποκαλούν "σπιτικό" τους.
Πολλοί μικροοργανισμοί εξαρτώνται από το αρσενικό, τον υδράργυρο ή άλλα βαρέα μέταλλα για την ανάπτυξη και επιβίωσή τους, ενώ άλλοι προτιμούν το κυάνιο.
Στις θερμές πηγές της Kamchatka στη Ρωσία υπάρχουν μικροοργανισμοί οι οποίοι μεταβολίζουν το θείο ή το μονοξείδιο του άνθρακα. "Είναι δύσκολο να βρει κανείς ένα χημικό στοιχείο που μπορεί να αποτελειώσει κάθε είδος ζωής" λέει ο μικροβιολόγος στο πανεπιστήμιο του Μέριλαντ Frank Robb.
Ίσως όμως και να υπάρχουν μεμονωμένες εξαιρέσεις.
Η λίμνη Don Juan Pond στην Ανταρκτική είναι η πιο αλμυρή που υπάρχει στον πλανήτη, με τα επίπεδα αλμυρότητας να φτάνουν το 40% (στη Νεκρά Θάλασσα είναι περίπου 33%).
Επιστήμονες έχουν εντοπίσει ίχνη μικροβιακής ζωής σε αυτήν, όμως εξακολουθούν να προσπαθούν να ανακαλύψουν αν όντως αναπτύσσεται και αναπαράγεται εκεί, ή αν έχει μεταφερθεί εκεί από άλλες τοποθεσίες με τον αέρα.
"Η λίμνη Don Juan αποτελεί ένα παράδειγμα μιας περιοχής στην επιφάνεια της Γης, όπου θα μπορούσαμε να βρούμε ζωή, όμως δε μπορούμε να επιβεβαιώσουμε την παρουσία δραστήριας ζωής εκεί" είπε ο μικροβιολόγος του πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια, Corien Bakermans.
Προς το παρόν, οι ακραίες θερμοκρασίες και κάποια συνθετικά εργαστηριακά περιβάλλοντα μπορεί να είναι τα μόνο στείρα περιβάλλοντα στη Γη, όπου είναι δυνατό να υπάρχει μηδενικό ίχνος ζωής.
Συχνά ανακαλύπτονται νέοι οργανισμοί, οι οποίοι αλλάζουν τα όρια ζωής όπως τα γνωρίζουμε και τα καταλαβαίνουμε έως τότε, όμως το πού μπορεί να φτάσουν αυτά τα όρια είναι κάτι που παραμένει άγνωστο. Ή όπως λέει ο Santos: "Αυτό που δεν υπάρχει είναι πιο δύσκολο να αποδειχτεί από αυτό που υπάρχει".
news.gr
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.