Większość żywych istot na Ziemi jest bezpośrednio zależna od promieniowania słonecznego. Dzięki fotosyntezie, mikroorganizmy i rośliny wykorzystują energię słoneczną do tworzenia cukrów i innych stanowiących budulec życia substancji. Same stanowią pożywienie roślinożerców, które z kolei są pożerane przez drapieżniki. Ale bez leżącej u jego podstaw energii słonecznej, cały ten system nie mógłby istnieć.
"Większość", ale nie wszystkie. W głębinach oceanów, w podwodnych szczelinach znanych jako kominy hydrotermalne, żyją złożone społeczności żywych istot, które funkcjonują w zupełnej ciemności, bez dostępu do słońca. Najnowsze badanie pokazuje, w jaki sposób tworzą się i rozwijają takie oazy życia w oceanicznych mrokach.
Kominy hydrotermalne pompują do oceanu ogromne ilości gorącej wody, podgrzanej przez podziemne procesy wulkaniczne i bogatej w minerały. Badacze z Arizona State University wykazali, że taka gorąca, mineralna zupa tworzy idealne warunki chemiczne do pojawienia się i rozwoju różnorodnych mikroorganizmów. Ciemność to niejedyne wyzwanie. Podczas gdy organizmy lądowe są zależne od tlenu, warunki życia w oceanach są zupełnie inne.
"Na lądzie, w bogatej w tlen atmosferze Ziemi, wytwarzanie cząsteczek stanowiących podstawę życia wymaga energii" - pisze współautor badania, prof. Everett Shock, biogeolog z ASU. "Oszałamiającym kontrastem jest to, że wokół otworów hydrotermalnych na dnie morskim, gorące płyny mieszają się z wyjątkowo zimną wodą morską, tworząc warunki, w których wytwarzanie cząsteczek życia uwalnia, a nie pochłania energię".
Dołącz do ZIELONA INTERIA także na Facebooku
Badania Shocka wykazały, że szczególnie korzystne warunki ułatwiające biosyntezę podstawowych biologicznych budulców, takich jak aminokwasy i cukry, istnieją w obszarach, w których kominy hydrotermalne są zbudowane z tzw. skał ultramaficznych, czyli zastygłej magmy o bardzo niskiej zawartości krzemionki. Takie skały wydzielają duże ilości wodoru, co sprzyja tworzeniu zarówno prostych "cegiełek" życia jak i bardziej złożonych cząsteczek, takich jak białka i polimery.
"To odkrycie daje nam zupełnie nowe stworzenie i na biochemię i na ekologię tych systemów, ponieważ sugeruje, że pewne grupy organizmów są z natury bardziej uprzywilejowane w określonych środowiskach hydrotermalnych" - powiedział główny autor badania, Jeffrey Dick, geochemik z Central South University w chińskim Changsha. Praca została opublikowana w czasopiśmie JGR Biogeosciences.
Wyniki badania nie tylko pokazują, że życie potrafi rozwijać się i kwitnąć w nawet najbardziej ekstremalnych środowiskach. Może też wpłynąć na poszukiwania życia poza Ziemią. Podobne kominy hydrotermalne mogą istnieć na dnie głębokich oceanów pokrywających księżyce Europa, Enceladus i inne obiekty w Układzie Słonecznym.
"Kiedy prowadzimy badania", pisze Shock, "nigdy nie powinniśmy zakładać, że miejsce, w którym żyjemy, jest jedynym, które nadaje się do życia".
