W ostatnich latach badania nad ekstremofilami wzbudziły zainteresowanie astrobiologów. Odkrycie form życia w najbardziej ekstremalnych środowiskach Ziemi pomogło ukształtować nasze myślenie o życiu pozaziemskim. Życie na innych światach może nie potrzebować takiego umiarkowanego, zrównoważonego środowiska, do którego przystosowana jest większość życia na Ziemi.
Poszukiwanie życia i zamieszkiwania na innych planetach i księżycach koncentruje się na ciekłej wodzie. (I w jednym przypadku ciekłe węglowodory.) Komórki potrzebują cieczy do spełnienia swoich funkcji; jest aksjomatyczny.
Aksjomatyczne jest również to, że wszędzie na Ziemi, gdzie znajduje się woda, znajduje się życie. W otworach termicznych na dnie morza, głęboko w jaskiniach, w świeżej lawie i na lodowcach. Istnieje nawet życie, które przetrwanie zależy od radioaktywnego rozkładu uranu. Wyglądało na to, że życie jest wszędzie na Ziemi, gdziekolwiek jest woda.
Do teraz.
Nowe badanie francuskich i hiszpańskich naukowców koncentruje się na miejscu na Ziemi, w którym obfituje woda w stanie ciekłym, ale nie ma życia. Obszar ten nazywa się Dallol i jest polem geotermalnym w Etiopii. Posiada gorące, kwaśne, hipersaliniczne stawy. Nowe badanie zostało opublikowane w „Nature” i nosi tytuł „Hyperdiverse archaea w pobliżu granic życia w wielowarstwowym obszarze geotermalnym Dallol”.
„… Potwierdziliśmy, że w tych słonych, gorących i nadkwaśnych kałużach lub w sąsiadujących bogatych w magnez jeziorach solankowych nie ma życia mikrobiologicznego”.
Purificación Lopez Garcia, Francuskie Narodowe Centrum Badań Naukowych, kierownik zespołu.
Obszar Dallol był wcześniej badany przez naukowców, a badania te wykazały obecność życia. Ale ta nowa praca obala te wyniki i przedstawia argumenty przemawiające za środowiskiem tak ekstremalnym, że nawet ekstremofile nie mogą tam żyć.
W maju 2019 r. Nature opublikowało badanie zatytułowane „Ultra-małe mikroorganizmy w warunkach wielowarstwowych wulkanu Dallol, w Afganistanie Północnym, w Etiopii”. We wstępie napisano: „Po raz pierwszy przedstawiamy dowody na istnienie życia z tymi gorącymi źródłami przy użyciu kombinacji analiz morfologicznych i molekularnych”. Naukowcy powiedzieli, że istnieją dowody na istnienie życia „osadzonego w złożach mineralnych” i że formy życia były członkami Zakonu Nanohaloarchaea, organizmów znalezionych w innych środowiskach hipersalinowych.
Ale to nowe badanie doszło do innego wniosku: w stawach Dallol nie ma życia w ekstremalnych stawach.
„Po przeanalizowaniu znacznie większej liczby próbek niż w poprzednich pracach, z odpowiednimi kontrolami, aby ich nie zanieczyścić i dobrze skalibrowaną metodologią, sprawdziliśmy, czy nie ma życia mikrobiologicznego w tych słonych, gorących i nadkwaśnych basenach lub w sąsiednich bogatych w magnez jeziora solankowe ”- powiedział główny badacz Puri López García w komunikacie prasowym.
Lopez Garcia mówi, że wcześniejsze badania mogły znaleźć mikroskopijne struktury, które wyglądały jak komórki pod mikroskopem. Ale ich analiza pokazuje, że ich natura biologiczna nie podlega intensywnej analizie naukowej. „W innych badaniach, oprócz możliwego zanieczyszczenia próbek archeonem z sąsiednich ziem, te cząstki mineralne mogły być interpretowane jako skamieniałe komórki, podczas gdy w rzeczywistości tworzą się one spontanicznie w solankach, mimo że nie ma życia.”
Krajobraz Dallol to region intensywnej aktywności hydrotermalnej. Jest krater wulkaniczny pełen soli, gdzie intensywne ciepło zagotowuje wodę i gdzie wydzielają się toksyczne gazy. Sam Dallol znajduje się w Depresji Danakil w Trójkącie Dalekim. To odległy obszar znany z nieziemskich kształtów terenu i kolorów.
Hydrotermalne źródła Dallola odprowadzają wodę o wysokiej temperaturze, która osiąga 108 ° C (226 ° F). Jest beztlenowa, hipersalinowa i hiperkwaśna. W tym środowisku, według Lopeza Garcii, niektóre bogate w krzemionkę osady mineralne Dallol mogą wyglądać jak mikrobiologiczne komórki pod mikroskopem.
„Nie spodziewalibyśmy się znaleźć form życia w podobnych środowiskach na innych planetach, przynajmniej nie opartych na biochemii podobnej do biochemii lądowej”.
PURIFICACIÓN LOPEZ GARCIA, FRANCUSKI NARODOWE CENTRUM BADAŃ NAUKOWYCH, LIDER ZESPOŁU.
Okolica zawiera bogatą różnorodność prymitywnych organizmów kochających sól, ale same baseny nie. „Istnieje duża różnorodność halofilnych archeonów na pustyni i kanionów solankowych wokół miejsca hydrotermalnego”, wyjaśnia biolog Lopez Garcia, „ale ani w samych basenach nadkwaśnych i hipersalinowych, ani w tak zwanych czarnych i Żółte jeziora Dallol, gdzie obfituje magnez. A wszystko to pomimo faktu, że rozprzestrzenianie się drobnoustrojów w tym obszarze, z powodu wiatru i ludzi, jest intensywne. ”
Jesteśmy podekscytowani, gdy odkrywamy wodę na innym świecie, co do tej pory nie zdarzało się często. Ale to badanie pokazuje, że obecność wody, choć kusząca i warta naukowego poszukiwania, niczego nie gwarantuje. W rzeczywistości pokazuje, że takie środowiska mogą prezentować mikroskopijne struktury, które wydają się pochodzenia biotycznego, ale tak nie jest. Pokazuje, że środowisko ciekłej wody może być sterylne.
„Ponadto nasze badanie przedstawia dowody na istnienie miejsc na powierzchni Ziemi, takich jak baseny Dallol, które są sterylne, nawet jeśli zawierają płynną wodę”, podkreśla Lopez Garcia.
Baseny Dallol stanowią poczwórne zagrożenie, jeśli chodzi o życie. Połączenie wysokich temperatur, wysokiej kwasowości i nadmiernego zasolenia tworzy barierę dla żywych organizmów. W innych stawach występuje mnóstwo chaotropowych soli magnezu. Środki chaotropowe zakłócają wiązanie wodoru między cząsteczkami wody, a także denaturują biomolekuły.
Zakładając, że życie na innych światach ma podobną biochemię jak życie na Ziemi, nic nie przetrwałoby w tego rodzaju środowisku. „Nie spodziewalibyśmy się znalezienia form życia w podobnych środowiskach na innych planetach, przynajmniej nie opartych na biochemii podobnej do biochemii lądowej”, zauważa Lopez Garcia.
Więcej:
- Informacja prasowa: Naukowcy znajdują miejsce na Ziemi, w którym nie ma życia
- Artykuł badawczy: Archiwa hiperdywersyjne bliskie granicom życia w wielowarstwowym obszarze geotermalnym Dallol
- Wikipedia: Ekstremofile
- Artykuł badawczy: Ultra-małe mikroorganizmy w polextreme warunkach wulkanu Dallol, Afar Północny, Etiopia
