Ekstremalne głębiny mogą tętnić życiem. Nie tylko na Ziemi
Dziwny, mroczny świat na dnie oceanu może tętnić życiem. Nowe badanie pokazuje, że żywe istoty mogą mieć doskonałe warunki do życia na morskim dnie mimo całkowitych ciemności. Nie tylko na Ziemi, bo podobne warunki planują także na kilku innych światach Układu Słonecznego.
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".
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".
