W jednym z najbardziej suchych i niegościnnych miejsc na Ziemi, gdzie opady występują często tylko raz na dekadę, badacze znaleźli populację drobnoustrojów. Odkrycie poszerza zakres środowisk, gdzie mogą występować mikroorganizmy, co ma również zastosowanie do innych planet, takich jak Mars.
Wzdłuż zachodniego wybrzeża Ameryki Południowej znajduje się ogromna pustynia – Atakama. To jeden z najsuchszych obszarów na całej planecie. Przez całe dekady może nie spaść tam ani jedna kropla deszczu. To sprawia, że te niegościnne tereny są bardzo podobne do krajobrazów, które widzimy na Marsie. Ale nawet na tych spieczonych, chilijskich piaskach czai się życie. Jego oznaki są niemal wszechobecne na Ziemi.
Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Dirka Schulze-Makucha z Uniwersytetu Waszyngtońskiego badał najsuchszy zakątek pustyni Atakama w Chile, gdzie przez dziesięciolecia nie padał deszcz. Badacze dokonali tam niesamowitego odkrycia. Po raz pierwszy zaobserwowano drobnoustroje żyjące w tym spalonym przez Słońce miejscu, co pokazało, wbrew wszelkim przeciwnościom, że środowisko to jest ekosystemem.
Zgodnie z wynikami nowych badań opublikowanych na łamach „Proceedings of National Academy of Sciences”, Schulze-Makuch i jego współpracownicy ujawnili, że nawet ta ultra-sucha pustynia może zapewnić środowisko dla mikroorganizmów.
Naukowcy od dawna zastanawiali się, czy mikroorganizmy mogą przetrwać w tak ekstremalnych warunkach. Badacze pod kierunkiem Schulze-Makucha udowodnili, że lokalne populacje drobnoustrojów są obecne i czasowo aktywne nawet w glebach pustyni Atakama. W najsuchszych częściach tej pustyni, gdzie opady występują często tylko raz na dekadę, badacze znaleźli ślady aktywności biologicznej. Ich odkrycie poszerza zakres środowisk nadających się do życia mikrobiologicznego, co z kolei ma zastosowanie również do innych ciał planetarnych, takich jak Mars.
Naukowcy odkryli, że wyspecjalizowane ekstremofile mogą żyć w tym piekle, uśpione przez dziesięciolecia, bez wody, a następnie reaktywować się i rozmnażać, gdy tylko zacznie padać deszcz.
- Zawsze fascynowało mnie odwiedzanie miejsc, o których ludzie sądzą, że nic tam nie może przeżyć. Jednak życie w jakiś sposób znajduje drogę, by przetrwać – powiedział Schulze-Makuch. - Nasze badania pokazują, że jeśli życie może trwać w najsuchszym środowisku Ziemi, istnieje duża szansa, że w podobny sposób może istnieć także na Marsie – dodał.
Kiedy Schulze-Makuch i jego współpracownicy po raz pierwszy udali się na pustynię Atakama w 2015 roku, aby zbadać, w jaki sposób organizmy potrafią przetrwać w glebie najbardziej suchego środowiska na Ziemi, stało się coś niespodziewanego. Zaczął padać deszcz.
Po niezwykle rzadkim „prysznicu”, naukowcy wykryli eksplozję aktywności biologicznej w glebie. Badacze natychmiast zaczęli pobierać próbki gleby z różnych głębokości. Następnie wykonali analizy, aby zidentyfikować różne społeczności drobnoustrojów, które rozmnażały się w próbkach. W ten sposób odkryli kilka rodzimych gatunków mikroorganizmów, które przystosowały się do życia w trudnym środowisku.
Zespół powrócił na pustynię w 2016 i 2017 roku, by kontynuować badania. Od razu stwierdzili, że te same społeczności drobnoustrojów w glebie powróciły do stanu uśpienia, gdy wilgoć zniknęła.
- W przeszłości inne grupy badaczy odkryły tam umierające organizmy i resztki DNA, ale tak naprawdę po raz pierwszy mogliśmy zidentyfikować trwałą formę życia w glebie pustyni Atakama. Wierzymy, że te populacje drobnoustrojów mogą pozostawać w uśpieniu przez setki, a nawet tysiące lat w warunkach bardzo podobnych do tego, co można znaleźć na planecie takiej jak Mars. Mogą one następnie powrócić do życia, gdy pada deszcz – podkreślił Schulze-Makuch.
Fot. NASA/Alessandro Airo, TU Berlin
Podczas gdy życie w najbardziej suchych regionach Ziemi jest trudne, to powierzchnia Marsa stawia życiu jeszcze trudniejsze warunki. To jakby bardziej sucha i zdecydowanie chłodniejsza wersja pustyni Atakama. Jednak nie zawsze tak było.
Miliardy lat temu Mars miał małe oceany i jeziora, w których mogły rozwijać się wczesne formy życia. - Gdy planeta wyschła i stała się zimniejsza, te organizmy mogły ewoluować i przystosować się do warunków, tak jak drobnoustroje z Atakamy – wyjaśnił Schulze-Makuch. - Wiemy, że w marsjańskiej glebie jest zamarznięta woda. Jeśli życie kiedykolwiek wyewoluowało na Marsie, mogło znaleźć sobie niszę pod powierzchnią planety – zaznaczył naukowiec.
Schulze-Makuch w tym roku także chce kontynuować badania na pustyni Atakama. Chce również sprawdzić inne ekstremalne środowiska. Jego kolejnym celem ma być staw Don Juan na Antarktydzie, którego woda jest tak słona, że nie zamarza nawet przy temperaturze minus 51 st. Celsjusza.
- Jest jeszcze na Ziemi kilka miejsc, gdzie można poszukać nowych form życia, które byłyby zdolne przetrwać w marsjańskich warunkach. Naszym celem jest zrozumienie, w jaki sposób są w stanie to zrobić, abyśmy wiedzieli, czego szukać na powierzchni Marsa – przyznał Schulze-Makuch.
Źródło: Washington State University, Science, fot. CC BY-SA 4.0/ Wikimedia Commons/ Diego Delso
