Az életet hajlamosak vagyunk a Föld felszínen található ökoszisztémákhoz – esőerdőkhöz, óceánokhoz vagy tundrákhoz – kötni, pedig bolygónk mélyén is elképesztően gazdag és sokszínű élet lapul. Egy nyolc évig tartó átfogó kutatás eredményeként a tudósok most részletes képet alkottak arról, milyen mikrobiális közösségek rejtőznek a földfelszín alatt – írja a ScienceAlert
A Woods Hole Oceanográfiai Intézet és a Max Planck Kémiai Intézet kutatóinak vezetésével végzett vizsgálat során a bolygó több mint 50 különböző helyszínéről származó mintákat elemeztek. A kutatók az óceánfenék alatt 491 méteres mélységben, míg a szárazföldön 4375 méter mélyen is azonosítottak élő mikroorganizmusokat.
Egy rejtett ökoszisztéma nyomában
A minták széles spektrumot fedtek le: tengeri üledékekből, barlangokból, bányákból, hidrotermális kürtőkből és víztartó rétegekből is származtak. Az eredmények alapján a föld alatti életformák sokszínűsége bizonyos környezetekben vetekszik a felszíni élővilágéval, sőt, olykor meg is haladja azt.
A kutatás egyik vezetője, Emil Ruff szerint a korábbi feltételezések azt sugallták, hogy minél mélyebbre megyünk, annál kevesebb energia áll rendelkezésre, és így annál ritkábban fordulnak elő életképes sejtek. A mostani eredmények azonban ezt megcáfolják, különösen a tengerfenék alatti mikrobiális élet tekintetében.
A kutatók kiemelték, hogy ezekben a mélyebb régiókban nincs napfény, így az élőlények teljes mértékben a környezetükből nyert kémiai energiára támaszkodnak. A hidrogén, a metán és a kénvegyületek biztosítják számukra a létfenntartáshoz szükséges energiát.
Lassú, de hatékony evolúció
A kutatás során 478 archaea- és 964 baktériumcsoport diverzitását vizsgálták, valamint 147 metagenomot elemeztek. Az eredmények azt mutatták, hogy a tengeri és szárazföldi mélyrétegek mikrobiális összetétele jelentősen eltér egymástól. A szelekciós nyomás ugyanis másképp működik a különböző környezetekben: a tenger alatti életformák eltérő túlélési stratégiákat alkalmaznak, mint a szárazföld mélyén élők.
A mélységi élet egyik legérdekesebb jellemzője a rendkívül lassú anyagcsere. Ruff szerint egyes sejtek csak ezerévente egyszer osztódnak, ami jól mutatja, mennyire optimalizálniuk kell az energiafelhasználásukat. Evolúciós szempontból ez hatékony stratégia, hiszen minimalizálja az energiaveszteséget és maximalizálja a túlélési esélyeket.
A kutatás tágabb következményei – lehet élet a Mars mélyén?
A tanulmány nemcsak a földi élet sokféleségéhez nyújt új betekintést, hanem asztronómiai és asztrobiológiai kérdéseket is felvet. Ha a Föld mélyén ilyen gazdag mikrobiális élet rejtőzik, akkor jogosan merül fel a kérdés: vajon a Mars felszíne alatt is létezhetnek még ma is élő organizmusok?
Bár a vörös bolygó felszíne rendkívül barátságtalan, a kutatók szerint nem kizárt, hogy a marsi talaj mélyén, a földalatti vízrétegekben egyes mikroorganizmusok túlélhették az évmilliók kihívásait. Az ilyen kutatások ezért az exobiológia és a jövőbeli marsi missziók szempontjából is kulcsfontosságúak lehetnek.
A földalatti mikrobiális élet vizsgálata így nemcsak bolygónk rejtett ökoszisztémáinak megértéséhez járul hozzá, hanem az élet egyetemes törvényszerűségeiről is új perspektívákat nyithat.