Nieziemskie zielenie i żółcie zabarwiają upalny krajobraz otaczający wulkan Dallol w północnej Etiopii. Ten podobny do kosmitów świat jest wypełniony basenami hydrotermalnymi, które są jednymi z najbardziej ekstremalnych środowisk na świecie - a niektóre z nich wydają się całkowicie pozbawione życia, zgodnie z najnowszymi badaniami.
Różne formy życia na naszej planecie przystosowały się do przetrwania w dość trudnych warunkach, w miejscach, które są supermocne, nadkwaśne lub supersalty, by wymienić tylko kilka, powiedział starszy autor badań Purificación López-García, dyrektor ds. Badań we Francuskim Narodowym Centrum Naukowym Badania.
Ale czy życie może przetrwać w jednym środowisku, które łączy wszystkie trzy warunki, na przykład w kolorowych wodach regionu hydrotermalnego Dallol?
Aby dowiedzieć się, czy to ekstremalne środowisko przekracza granice życia na naszej planecie, badacze pobrali próbki solanek lub kałuż wody o dużym stężeniu soli na tym obszarze. Niektóre były bardzo gorące, słone i kwaśne, podczas gdy inne były nadal bardzo gorące i słone, ale nie były zbyt kwaśne ani zasadowe. Naukowcy przeanalizowali cały materiał genetyczny znaleziony w próbkach, aby zidentyfikować żyjące tam organizmy.
Niektóre z łagodniejszych sadzawek były pełne chlorku sodu, co jest odporne na niektóre małe organizmy; bardziej ekstremalne środowiska miały wysokie stężenie soli na bazie magnezu, co jest „szkodliwe dla życia”, ponieważ magnez rozkłada błonę komórkową, powiedział López-García.
Naukowcy stwierdzili, że w tych najbardziej ekstremalnych środowiskach, które były naprawdę kwaśne, gorące i zawierały sole magnezu, naukowcy nie znaleźli DNA, a tym samym śladu żywego organizmu. Naukowcy wykryli niewielką wskazówkę DNA z jednokomórkowych organizmów zwanych archaea, jeśli „wymusili warunki” w tych próbkach, powiedział López-García. Oznacza to, że pobrali próbkę i kontynuowali amplifikację DNA - wyobraź sobie powiększanie obrazu - aby sprawdzić, czy brakuje bardzo małej ilości. Ale naukowcy postawili hipotezę, że ta niewielka ilość DNA jest prawdopodobnie wynikiem zanieczyszczenia sąsiedniej równiny solnej, przywiezionej przez ludzi, którzy odwiedzają ten obszar lub wiatr.
Z drugiej strony, w mniej ekstremalnych stawach naukowcy odkryli dużą różnorodność drobnoustrojów, ponownie głównie archeonów. „Różnorodność archeonów jest naprawdę bardzo, bardzo duża i bardzo zaskakująca”, powiedział López-García. Naukowcy odkryli niektóre archeony, o których wiadomo, że żyją w obszarach o wysokim stężeniu soli, a niektóre, o których naukowcy nie mieli pojęcia, że mogą przetrwać nawet w stosunkowo mniej słonych stawach.
Ich odkrycia sugerują, że istnieje gradient ekstremalnych środowisk, z których niektóre zawierają życie, a inne, które nie są i mogą służyć jako odrobina ostrożności w poszukiwaniu życia w innym miejscu w kosmosie, dodała. „Istnieje pomysł… mówiący, że każda planeta z ciekłą wodą na powierzchni nadaje się do zamieszkania”, powiedziała. Ale jak sugerują martwe sadzawki Etiopii, woda „może być koniecznym warunkiem, ale jest daleka od wystarczającego”.
Co więcej, używając mikroskopów elektronowych, naukowcy wykryli również obecność biomorfów lub „osadów mineralnych, które mogą naśladować małe komórki” w próbkach pobranych zarówno z martwych basenów, jak i tych, które mogą stanowić schronienie dla życia, powiedział López-García. „Jeśli wybierzesz się na Marsa lub do środowiska kopalnego i zobaczysz małe, zaokrąglone rzeczy, możesz pokusić się o stwierdzenie, że są to mikrokamienie, ale mogą nie być”.
Udowadnianie, że życie nie istnieje
W tym badaniu wystąpiły pewne słabości, John Hallsworth, wykładowca w The Institute for Global Food Security na Queen's University Belfast w Irlandii Północnej, napisał w towarzyszącym komentarzu opublikowanym w czasopiśmie Nature Ecology & Evolution. Na przykład analiza DNA naukowców nie mogła ustalić, czy wykryte organizmy były żywe czy aktywne, i nie jest jasne, czy ich pomiary czynników wodnych, takich jak pH, zostały wykonane dokładnie, napisał.
Mimo to zespołowi „udało się scharakteryzować różnorodność geochemiczną i mikrobiologiczną dużej liczby solanek obejmujących szeroki zakres warunków fizykochemicznych, ujawniając ogromną różnorodność obecnych społeczności archeologicznych” - napisał Hallsworth.
„Biorąc pod uwagę ryzyko wykrycia dowolnego rodzaju zanieczyszczenia, mikrobiologowie pracujący w ekstremalnych warunkach podejmują wiele środków ostrożności, aby go uniknąć” - powiedział. „W naszej pracy pobieraliśmy próbki w całkowicie aseptycznych warunkach” lub w warunkach wolnych od zanieczyszczeń. Nie jest jasne, dlaczego istnieją rozbieżności między badaniami i chociaż „twierdzą, że nie widzą tego, co relacjonujemy”, nie oznacza to, że starsze ustalenia są nieprawidłowe. „Należy wykonać więcej pracy”.
Ale ten starszy artykuł jest „słaby”, ponieważ naukowcy odkryli tylko ślady jednego rodzaju archeonów podobnych do archeonów żyjących w sąsiedniej równinie solnej i nie zrobili wystarczająco dużo, aby zapobiec zanieczyszczeniu, powiedział López-García.
„Rozproszenie jest aktywne na tym obszarze”, więc ten ślad archeonów mógł być przenoszony przez wiatr lub turystów, podobnie jak jej zespół odkrył również ślady archeonów, ale postawił hipotezę, że są to zanieczyszczenia z sąsiedniej równiny solnej, powiedziała.
Nowe odkrycia zostały opublikowane 28 października w czasopiśmie Nature Ecology & Evolution.
