Γενικά

Τα υπόγεια μικρόβια είναι σχεδόν αθάνατα

Τον περασμένο μήνα, το Παρατηρητήριο Deep Carbonανακοίνωσε ένα εντυπωσιακό γεγονός: η μάζα των μικροβίων που ζουν κάτω από την επιφάνεια της Γης κυμαίνεται από 15 έως 23 δισεκατομμύρια τόνους άνθρακα, που είναι περίπου 245-385 φορές η μάζα άνθρακα όλων των ανθρώπων. Αυτό είναι εκπληκτικό. Μετά από όλα, όχι πολύ καιρό πριν δεν υποψιαζόμασταν ότι η ζωή ήταν δυνατή βαθιά υπόγεια. Ωστόσο, μετά από όλα αυτά, η λεπτομέρεια, η οποία είναι πιο εκπληκτική και ενδιαφέρουσα από τη μάζα της υπόγειης ζωής: η ηλικία της, έγινε αντιληπτή.

Πώς θα επιτευχθεί η αθανασία; Ρωτήστε τα μικρόβια

Πίσω στα τέλη της δεκαετίας του 1920, ένας επιστήμονας που ονομάζεται Charles Lipman, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, άρχισε να υποψιάζεται ότι υπάρχουν βακτήρια στις πέτρες. Δεν είναι απολιθώματα βακτήρια. Ζωντανό.

Ανταποκρινόταν στο γεγονός ότι τα βακτηρίδια τουτα εργαστήρια θα μπορούσαν να ανανεωθούν μετά από 40 χρόνια ζωής σε ξηρό χώμα σε σφραγισμένες φιάλες. Αν μπορούσαν να επιβιώσουν τέσσερις δεκαετίες, υπήρχε κάποιο όριο;

Ο άνθρακας ήταν σαν μια πέτρα ωριμασμένη για δοκιμή, που παράγεται από λάσπη λάσπης. Άρχισε να συνθλίβει κομμάτια άνθρακα για να δει αν κάτι μπορεί να βλαστήσει από τη σκόνη. Θα μπορούσε.

Μετά από ανάμειξη της σκόνης άνθρακα σε αποστειρωμένο νερό, μετά από δύο ή τρεις εβδομάδες είδε κάτι παρόμοιο με τα βακτηρίδια. Τοποθετώντας το σε διαλύματα με πεπτόνη, τροφή βακτηρίων, επιτάχυνε τον χρόνο ανάνηψης σε πέντε ώρες.

Αυτό που είναι περίεργο, ανακάλυψε ότι η περίοδοςη επανυδάτωση σε υγρό για δύο ημέρες ήταν απαραίτητη για ανάκτηση. Εάν κονιοποιημένου διαβρέχεται άνθρακα, αλλά στη συνέχεια τοποθετούνται αμέσως σε ένα τρόφιμο-άγαρ, ζελατίνη-όπως, σε ένα τρυβλίο Petri, δεν αναπτύσσονται τίποτα.

Φυσικά, η Lipman περιείχε προφυλάξειςγια να διασφαλιστεί ότι δεν προκαλούν αύξηση των ρύπων. Οι δρακόντεια διαδικασίες του για τον καθαρισμό και την αποστείρωση των προ-θρυμματισμένων κομματιών περιλάμβαναν καθαρισμό, διαβροχή, ψήσιμο και συμπίεση τεμαχίων άνθρακα για αρκετές ώρες ή ημέρες πριν από την άλεση. Στην πραγματικότητα, διαπίστωσε ότι η θέρμανση του δείγματος για αρκετές ώρες στους 160 βαθμούς Κελσίου δεν οδηγεί ποτέ στην καταστροφή βακτηρίων μέσα στον άνθρακα. Εν πάση περιπτώσει, τους ενθάρρυνε. Όσο περισσότερο μαγειρεύονταν - μέχρι τις απίστευτες 50 ώρες - τόσο καλύτερα φαινόταν να μεγαλώνουν όταν ο άνθρακας στη συνέχεια σπάστηκε. (Αν τα αποτελέσματά της ήταν γνήσια, μπορεί να μην είναι τόσο περίεργα, δεδομένων των συνθηκών υπό τις οποίες δημιουργείται ο άνθρακας).

Lipman δεν πίστευε ότι τα βακτήρια αυτόςαπό άνθρακα, ήταν ζωντανά με την ίδια έννοια στην οποία τα βακτήρια είναι ζωντανά στα έντερα. Αντίθετα, πίστευε ότι κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σχηματισμού άνθρακα τα βακτήρια στεγνώθηκαν και εισήλθαν στη φάση ψύξης.

"... οι μικροοργανισμοί που βρίσκονται στον άνθρακα είναι στην πραγματικότηταείναι επιζώντες, φυλακισμένοι σε άνθρακα κατά τη διάρκεια του σχηματισμού τους από υλικό που αρχικά ήταν πιθανότατα πολύ πλούσιο σε μικροοργανισμούς, επειδή έμοιαζε με τύρφη », γράφει στο Journal of Bacteriology. "Πιστεύω ότι περιστασιακά σπόρια ή κάποιο παρόμοιο σταθερό στάδιο ηρεμίας των μικροοργανισμών που έχουν διασκορπιστεί γύρω από τις μάζες του άνθρακα έχουν βιώσει τις αντιξοότητες του χρόνου και των συνθηκών και έχουν διατηρήσει έναν ζωηρό χαρακτήρα, την ικανότητα να μετατραπεί σε φυτικό οργανισμό και την ικανότητα αναπαραγωγής σε ευνοϊκές συνθήκες".

Ονομάζουμε αυτό το ξηρανθέντα ανυδρίβο, και σε αυτή την κατάσταση η αργά-κίνηση μπορεί να αντέξει το κενό του βομβαρδισμού χώρου και ακτινοβολίας.

Ο άνθρακας του Lipman προήλθε από την Ουαλία και την Πενσυλβάνια, όπου μέρος του εξορύσσεται σε βάθος 900 μέτρων. Ο άνθρακας της Πενσυλβανίας ενέπνευσε το όνομα μιας ολόκληρης γεωλογικής υποπεριόδου - της Πενσυλβανίας.

Είναι ηλικίας τουλάχιστον 300 εκατομμυρίων ετών.

Ήταν το 1931. Οι συνάδελφοί του πιθανώς πίστευαν ότι ο Lipman ήταν τρελός. Αλλά εδώ, το 2019, φαίνεται όλο και πιο πιθανό ότι δεν ήταν τρελός. Τα παλαιότερα ζωντανά πλάσματα στον κόσμο μπορεί να μην είναι λυγισμένα πεύκα πεύκα και όχι αρχαίοι οσμές, αλλά μικροσκοπικά μικρόβια παγιδευμένα σε βραχώδεις βράχους κάτω από την επιφάνεια, σκοπός των οποίων δεν είναι να αναπτυχθούν ή να αναπαραχθούν αλλά απλώς να εξαπατήσουν το θάνατο.

Όλο και πιο πρόσφατα έργαδεκαετία, δείχνουν ότι τα βακτήρια που ζουν - πολλά από αυτά σε ενυδατωμένη, ενεργή κατάσταση - σε ιζήματα, σε βράχους, σε τσέπες και σχισμές υπόγεια, είναι παρωχημένα δεδομένα.

Για παράδειγμα, στις αρχές της δεκαετίας του 2000, επιστήμονεςδιαπίστωσε ότι ο ρυθμός με τον οποίο αναδύθηκαν τα μικρόβια στους υδροφορείς και τα ιζήματα ήταν σημαντικά χαμηλότερος από εκείνον των μικροβίων στην επιφάνεια. Ο ρυθμός ανακύκλωσης της βιομάζας - ο χρόνος που χρειάζεται για την αντικατάσταση μορίων σε ένα κύτταρο - μετρήθηκε από εκατοντάδες έως χιλιάδες χρόνια.

"Δεν γνωρίζουμε αν τα μικρόβια πολλαπλασιάζονται σε αυτάυπόγεια περιβάλλοντα με τόσο αργό ρυθμό εναλλαγής της βιομάζας », έγραψε ο Frederick Cowell και ο Stephen D'Hondt σε μια ανασκόπηση της φύσης και της έκτασης του Deep Biosphere το 2013« ή ζουν χωρίς να χωρίζουν εκατομμύρια και δεκάδες εκατομμύρια χρόνια ».

Το 2017, ένα έργο εμφανίστηκε στο PNAS, στο οποίοΔείχνεται ότι δύο χιλιόμετρα κάτω από τον πυθμένα του Ειρηνικού Ωκεανού στα ανοικτά των ακτών της Ιαπωνίας, σε αποθέσεις άνθρακα και σχιστόλιθου ηλικίας 5-30 εκατομμυρίων ετών, βρέθηκε χαμηλή πυκνότητα βακτηρίων (αν και το "χαμηλό" εξακολουθεί να ανέρχεται σε 50-2000 κύτταρα ανά κυβικό εκατοστό).

Και είναι ακόμα ενεργοί, αν και πολύ αργά,έζησε. Ο χρόνος της γενιάς τους ποικίλει από μήνες έως περισσότερο από 100 χρόνια. Αλλά αυτή η εκτίμηση ήταν πιθανώς υποτιμημένη. Ο χρόνος παραγωγής του Ε. Coli στο εργαστήριο είναι από 15 έως 20 λεπτά.

Στη μελέτη των μικροβίων που ζουν σε βαθιά θάλασσαθαλάσσια ιζήματα στον Νότιο Ειρηνικό, 2018, που δημοσιεύθηκε στο Γεωβιολογικό, συνήχθη το συμπέρασμα ότι η φυσική κατάσταση σε τέτοια ιζήματα δεν είναι στην ανάπτυξη, αλλά στην επιβίωση. Οι συγγραφείς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η μόνη πηγή τροφής για τέτοια μικρόβια ήταν ότι είχαν θαφτεί μαζί τους. Η ποσότητα άνθρακα που χρησιμοποιούν για συντήρηση και επισκευή κατά τη διάρκεια του έτους ήταν μόνο το 2% της περιεκτικότητάς τους σε άνθρακα.

"Το γεγονός ότι τα άθικτα μικροβιακά κύτταρα βρίσκονται σε αυτόν τον αρχαίο βιότοπο έχει αξιοσημείωτες συνέπειες για την αντίσταση αυτών των οργανισμών", γράφουν οι συγγραφείς.

Στα μοντέλα των υπολογιστών τους που προσομοιώνουν πολλάεκατομμύρια χρόνια, μετά από τέσσερα εκατομμύρια χρόνια, όλα τα κύτταρα σταμάτησαν να αναπτύσσονται. Απλώς επένδυσαν όλους τους πόρους που μπορούσαν να βρουν για να στηρίξουν το έργο του παλαιού σφάγιου.

Πόσο καιρό μπορεί να διαρκέσει αυτό το παιχνίδι με μηδένχρηματικό έπαθλο; Τα μικρόβια καταλήγουν να λιμοκτονούν; Θα πάρουν μια μαραμένη, παγωμένη μορφή, όπως αυτή που ανακάλυψε ο Lipman; Ή απαιτεί ειδικές συνθήκες;

Τα στοιχεία συσσωρεύονταιστερητικά από θρεπτικά συστατικά, τα ηλικιωμένα βακτηρίδια δεν είναι "μικροβιακά ζόμπι". Αντίθετα, πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι όταν τα βαθιά υπόγεια μικρόβια τοποθετούνται σε πιο μετριοπαθή περιβάλλον, έρχονται γρήγορα στη ζωή.

Γενικά, αυτά τα ευρήματα δεν φαίνονται απλά.τόσο γελοίο, δεδομένου ότι τα μικρόβια που θάβονται βαθιά κάτω από την επιφάνεια της γης προστατεύονται από την κοσμική ακτινοβολία - από παχιά στρώματα νερού, ιζήματα, βράχια. Τα μιόνια που υπάρχουν στην κοσμική ακτινοβολία που φτάνουν στην επιφάνεια της Γης μπορούν να σπάσουν μόνο μερικά δεκάδες μέτρα βράχων. Μια τέτοια ακτινοβολία ακτινοβολεί συνεχώς το DNA των οργανισμών που ζουν στην επιφάνεια, οδηγώντας στη μετάλλαξη τους.

Οι υποθέσεις της πανσπερμίας που έχει γεμίσει η ζωήΤαξιδεύοντας με αναπηρία μέσα σε αστεροειδείς στο σύμπαν έμοιαζε πάντα κάτι υπερφυσικό. Αλλά αυτά τα ευρήματα, μαζί με την πρόσφατη συνειδητοποίηση ότι η ζωή θα μπορούσε να εμφανιστεί στη Γη σχεδόν αμέσως, μαζί με τη διαμόρφωση του πλανήτη, μας αναγκάζουν να επανεξετάσουμε αυτή τη στάση. Αν και ο χώρος είναι τεράστιος, η ζωή θα βρει το δρόμο του.

Συνοψίζοντας, μπορούμε να πούμε ότι η κρούσταΦαίνεται απλά χάλια με ασταθή, αρχαία βακτήρια, σταθμευμένα σε λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας και έτοιμα να ζουν σε κάθε στιγμή. Αλλά τι είδους ζωή! Οι εποχές που ξοδεύτηκαν σε ταφή σε ένα σκοτεινό, αέρινο, σιωπηλό πλέγμα, μόλις τρώγοντας, μόλις αναπνέοντας, μόλις κινούνταν, μόλις ζούσαν. Αλλά όχι νεκρός.

Αν ο Charles Lipman είχε δίκιο, στον πλανήτη μαςυπάρχουν επίσης βακτηριακά κύτταρα που άρχισαν τη ζωή 50 εκατομμύρια χρόνια πριν από την έλευση των δεινοσαύρων, η οποία μπορεί να αρχίσει να διαιρείται ξανά αύριο. Είναι εκπληκτική.

Ωστόσο, η τιμή της πρακτικής αθανασίας είναι να παραμείνει κλειδωμένη σε μια υπόγεια φυλακή.

Συμφωνώ, δεν διαφέρει πολύ από την ταφή των ανθρώπων.

Αν δεν θέλετε να χάσετε ενημερώσεις σχετικά με το θέμα, μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο κανάλι μας.