A föld alatti sejtek titkai
A tudomány sokáig úgy vélte, hogy a Föld kérge élettelen. Csak az 1980-as években fedezték fel az első mikroorganizmusokat a mélyben, majd a DNS-szekvenálás fejlődésével vált lehetővé ezek részletes vizsgálata. 2013-ban sikerült először teljes genomot meghatározni a tengerfenék (seafloor) üledékében élő mikrobákból Aarhus közelében, Dániában. Ezek a mikrobák a fehérjéket lassan bontva képesek táplálkozni, és az archaea (ősbaktériumok) egy addig ismeretlen életmódját képviselik.
Azóta a tudomány elismeri, hogy a föld alatti baktériumok és az archeák alkotják a Föld egyik legnagyobb biomasszáját – együttes tömegük több mint 200 millió kék bálna (mintegy 300 millió tonna) tömegét is felülmúlhatja. Ezeket az úgynevezett intraterresztriális élőlényeket az teszi különlegessé, hogy akár évmilliókon át is fennmaradhatnak a Föld belsejében. Kutatásuk forradalmi: kitágítja az élet anyagcseréjének határait, új kérdéseket vet fel az élet időhöz és energiához való viszonyáról.
Az élet, ami köveket lélegzik
Lloyd kutatásai során kiderült, hogy bizonyos föld alatti mikrobák nem oxigént használnak légzés céljából, hanem kőzeteket és ásványokat. Az emberi sejtek az oxigén segítségével juttatják át az elektronokat a táplálékból a légzés során, de a mikrobiális világ kémiai szempontból sokkal változatosabb. Ezek a mikrobák képesek vasat vagy más ásványi anyagokat is „belélegezni”, vagyis azokat használják oxidálószerként.
Fontos megjegyezni, hogy ez a folyamat radikálisan eltér attól, amit általában az életről gondolunk. Bár az ember számára elképzelhetetlen, a mikrobáknak teljesen természetes, hogy egy kőzetben is találnak energiát.
Visszafelé lélegző élet – különös alkalmazkodás
Lloyd szerint még ennél is furcsább, hogy némely mikrobák akár „visszafelé” is lélegezhetnek, vagyis saját anyagcseréjük melléktermékéből is képesek energiát nyerni. Az ehhez hasonló folyamatokban, a föld alatti üledékekben, akár centiméteres távolságon belül is, a mikrobák felváltva működtetik a metabolikus reakciókat egyik vagy másik irányban. Az, hogy ugyanaz a szervezet képes-e kétféleképpen viselkedni, még vita tárgya, de egyre inkább úgy tűnik, ezek az élőlények elképesztően rugalmasak.
Az örökké élő sejtek rejtélye
A föld alatti mikrobák anyagcseréje olyannyira lassú, hogy egyetlen sejt akár több ezer, tízezer vagy akár százezer évig is élhet osztódás nélkül. Az ismert baktériumokhoz képest ez szinte felfoghatatlan. Ott, ahol a környezet kevés energiát kínál, a sejtek leginkább a hibák kijavításával, minimális életfolyamatokkal és szomszédaikkal való kommunikációval töltik évezredes életüket.
Ez a fajta hosszú élet lehetővé teszi számukra, hogy akár geológiai léptékű változásokra – például jégkorszakokra – is reagáljanak. Úgy tűnik, létezik egyfajta evolúciós alkalmazkodás az ilyen extrém hosszú várakozásra, holott a legtöbb élőlény csupán évszaknyi időtartamokra készül fel.
Új lehetőségek, új kihívások
Az intraterresztriális mikrobák vizsgálata nemcsak elméleti áttörést jelent. Az őket védő enzimek akár gyógyszerek stabilizálására is alkalmasak lehetnek – például a szállítási vagy tárolási körülmények javításában. Jelenleg már több ezer ilyen speciális gént azonosítottak, ezek között lehetnek majd hasznos biotechnológiai alkalmazások alapjai.
Összefoglalva elmondható, hogy a föld alatti mikrobák felfedezése új értelmet ad az élet fogalmának. Megmutatják, mennyire alkalmazkodóképes és változatos lehet az élet, és hogy érdemes vigyáznunk ezekre az ismeretlen ökoszisztémákra – hiszen a mélytengeri bányászat révén ez a hatalmas, feltáratlan világ örökre elveszhet.
Másként látni a világot
Lloyd számára különös megnyugvást jelent tudni, hogy a lábai alatt milliószámra élnek csendes organizmusok, amelyek türelemmel várakoznak egy geológiai eseményre. Ők nem halottak, hanem ugyanúgy az élet részei, mint mi.
Ez a gondolat az ember számára talán szokatlan, mégis szép: amíg nyitottak maradunk az újdonságra, a Föld mindig tartogat meglepetéseket.
