Żywe istoty, zwłaszcza mikroorganizmy, mają zaskakującą zdolność przystosowywania się do nawet najbardziej ekstremalnych środowisk na naszej planecie, ale istnieją też miejsca, w których nie przetrwa żadne życie. Jedno z nich znaleźli europejscy naukowcy. To geotermalne pola w okolicy etiopskiego wulkanu Dallol.
Krajobraz otaczający wulkan Dallol w północnej Etiopii przypomina obrazy z innej planety. Kotlina Danakilska usiana jest gejzerami i wulkanicznymi kraterami wypełnionymi solanką. W powietrzu unoszą się toksyczne opary, a intensywna aktywność hydrotermalna powoduje wrzenie wody w basenach.
To jedno z najgorętszych miejsc na Ziemi. Nigdy nie odnotowano tam temperatury poniżej 23 stopni Celsjusza, a nierzadko słupki termometrów wskazują powyżej 50 st. C. Ten obcych świat jest jednym z najbardziej ekstremalnych środowisk na planecie. Wulkan Dallol położony jest na obszarze Wielkich Rowów Afrykańskich. Obszar ten powstał na skutek ruchów płyt tektonicznych - oddalania się płyty afrykańskiej od płyty arabskiej i somalijskiej.
Różne formy życia na naszej planecie przystosowały się do przeróżnych, często dość ekstremalnych warunków. Organizmy zamieszkujące niegościnne miejsca to tzw. ekstremofile. Są to przede wszystkim organizmy jednokomórkowe, ale zdarzają się także przedstawiciele innych grup. Niektóre z nich potrafią przetrwać niewiarygodne ciśnienie, skrajnie niskie temperatury, ogromne dawki promieniowania jonizującego, wysokie stężenia soli czy dużą koncentrację metali ciężkich w otaczającym je środowisku. Jednak jak wynika z nowych badań, obszar etiopskiego wulkanu Dallol jest całkowicie pozbawiony życia.
Poprzednia badania wskazywały, że niektóre mikroorganizmy mogą rozwijać się w tym ekstremalnym środowisku, które jest jednocześnie bardzo gorące, kwaśne i ma wysokie stężenie soli. Autorzy tamtych badań przedstawiali Pustynie Danakilską z wulkanem Dallol, jako przykład miejsca, gdzie życie może pokonać ekstremalne ograniczenia. Proponowali ten obszar, jako ziemski analog wczesnego Marsa.
Jednak w nowych badaniach francusko-hiszpański zespół naukowców kierowany przez biolog Purificación Lopez-Garcia z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS) ustalił, że miejsce to jest pozbawione życia. Wyniki badań ukazały się na łamach pisma „Nature Ecology & Evolution”.
- Po przeanalizowaniu znacznie większej liczby próbek niż w poprzednich pracach, przy przestrzeganiu odpowiednich zasad i przeprowadzaniu kontroli, aby próbek nie zanieczyścić oraz z dobrze skalibrowaną metodologią, możemy stwierdzić, że nie ma życia mikrobiologicznego w tych słonych, gorących i kwaśnych basenach oraz w sąsiednich bogatych w magnez jeziorach solankowych - zaznaczyła Lopez-García.
Badaczka przyznała jednak, że na okolicznej pustyni oraz wokół basenów hydrotermalnych jest ogromna różnorodność halofilnych archeonów (rodzaj prymitywnych mikroorganizmów tolerujących wysokie stężenia soli), ale nie w samych basenach. Potwierdzają to wyniki różnych metod badań stosowanych przez zespół, w tym poszukiwania markerów genetycznych mikroorganizmów, próby hodowli drobnoustrojów na próbkach pobranych z basenów, zastosowanie fluorescencyjnej cytometrii przepływowej w celu identyfikacji poszczególnych komórek, analiza chemiczna solanek i skaningowa mikroskopia elektronowa oraz spektroskopia rentgenowska.
Lopez-García przyznała, że niektóre bogate w krzemionkę osady mineralne z Dallol mogą wyglądać jak mikrobiologiczne komórki pod mikroskopem, więc to, co widać, musi być dobrze przeanalizowane. - W innych badaniach, oprócz możliwego zanieczyszczenia próbek archeonami z okolicznych terenów, te cząstki mineralne mogły zostać zinterpretowane jako skamieniałe komórki. W rzeczywistości formują się spontanicznie w solankach – powiedziała uczona.
Zdaniem autorów, ich praca pomaga ustalić granice występowania życia i wymaga ostrożności przy interpretacji morfologicznych bio-podpisów. Nie należy polegać na pozornie komórkowym lub przypominający biologiczny aspekt struktury, ponieważ może mieć pochodzenie abiotyczne.
- Ponadto nasze badanie przedstawia dowody na istnienie miejsc na powierzchni Ziemi, takich jak baseny Dallol, które są sterylne, mimo że zawierają płynną wodę - podkreśliła Lopez-Garcia. Oznacza to, że obecność ciekłej wody na planecie lub innym obiekcie w kosmosie, co jest często wykorzystywane do określenia potencjału powstania tam życia, nie oznacza bezpośrednio, że życie w ogóle jest.
W tym przypadku naukowcy odkryli dwie bariery fizyko-chemiczne, które nie pozwalają przetrwać organizmom żywym w basenach Dallol. To obfitość chaotropowych soli magnezu, które zmieniają wewnętrzną strukturę białek oraz połączenie słonych, kwaśnych i gorących warunków.
- Nie spodziewalibyśmy się znalezienia form życia w podobnych środowiskach na innych planetach, przynajmniej nie życia opartego na biochemii podobnej do biochemii ziemskiej - zauważyła Lopez-Garcia.
Źródło: SINC, fot. Puri Lopez-Garcia
