Feltámasztottak néhány 100 millió éves, hibernált mikrobát

A Föld nagy részét kitevő óceánok a mai napig izgalmas rejtélyekkel szolgálnak bármelyik lelkes kutatónak, és a Wired nemrég egy egészen új tudományos lépésről számolt be ezzel kapcsolatban: kutatók feltámasztottak néhány innen származó 100 millió éves mikrobát. Erről szóló tanulmányukat a Nature Communications tudományos folyóiratban publikálták.

A nemzetközi kutatócsoport Új-Zélandtól 2250 kilométerre, közel 5,8 kilométer mélyen lemerülve fúrt bele az évmilliók során lerakódott üledékbe, egészen a vulkáni kőzetig. Élet nyomait keresték, ami közel sem olyan egyszerű, mint ahogy elsőre hangozhat. Az óceán ugyan tele van élőlényekkel, de nem mindenhol ugyanakkora mértékben.

Amerika partjainál például gyakorlatilag egy horgonyt nem lehet leengedni anélkül, hogy egy élőlénybe ütközzön – legyen az egy mikroba vagy egy bálna. Ezek felmenői, amikor elpusztultak, lekerültek a víz mélyére, ahol szépen lassan az üledék részévé váltak. Ezekből táplálkozik sok óceánfenéken élő lény, de az áramlatoknak hála a felszínhez közelieknek is jut a tápanyagdús üledékből. De a halak nem elég gyorsak, hogy minden hullát feldolgozzanak, így sok szerves anyagot még több szerves réteg fed el.

Ausztrália és Új-Zéland környéke pont ilyen terület. Míg San Francisco körül egy köbcentiméterre 1-10 milliárd mikroba jut, addig a kutatók által vizsgált régiókban ugyanez a szám mindössze egymillió. Ezek a számok az óceánfenékre igazak, és a kutatók épp azt vizsgálták, hogy az üledékben mi a helyzet.

A régióban nagyjából egymillió év alatt rakódik le 10 centiméternyi üledék, így tudjuk, hogy a vulkáni kőzethez közelről felhozott üledékminták nagyjából 101,5 millió évesek. A mintákban Morono Juki, a Tengeri-Földi Tudomány és Technológia Japán Ügynökségének (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology – JAMSTEC) geomikrobiológusa és a tanulmány vezető szerzője kereste az élet nyomait. Juki egy olyan vegyületet használt, ami megszínezi a DNS-t, így a mikrobák elvileg kiszűrhetővé válnak a többi üledéki részecske közül.

A JAMSTEC igazgatói oda meg vissza voltak örömükben, hiszen ez egy elképesztően jelentős információ.

Azt mondták, hogy ez egy úttörő felfedezés, és hogy át fogjuk majd írni a tankönyveket. Ettől én igencsak tartottam

– mondta Juki. Leginkább azért nem hitt a számoknak, mert egy szinte teljesen oxigén- és tápanyagmentes környezetben találtak ennyi élőlényt, ami nem lenn szabad, hogy lehetséges legyen. Túl szép volt, hogy igaz legyen, így mikor átnézte a felhasznált módszert rájött, hogy valami nem volt rendben.

Végül fél- egy éven belül be tudtam bizonyítani, hogy az eredmények tévesek. Az észlelt sejtek 99 százaléka valójában nem is sejt volt.

A felismerés miatt vissza kellett hívnia egy szaklaphoz benyújtott tanulmányát, és új módszer után nézett.

A megoldás

Kiderült, hogy a problémát a DNS-színező anyag jelentette, mert sok olyan üledéki részecskét is megjelölt, ami valójában csak hasonlított egy sejtre (gömbölyded, apró részecskéket). Az igazi mikrobák az anyagtól egy zöldes színt kaptak, míg a szerves és szervetlen részecskék, amiket pusztán megfogott a festék sárgás színűvé váltak.

Mikor ez kiderült, Juki nekiláthatott az igazi sejtek kiszűrésének. Ehhez egy olyan, sűrű vegyületet használt, amivel biológusok sejteket szoktak elkülöníteni. Az üledékmintát rárakta erre a vegyületre, majd egy centrifugában megpörgette. Az üledéknél könnyebb mikrobák lesüllyedtek, míg az üledék fent maradt. A kiszűrt mikrobákat már csak meg kellett tisztítani, és kész is volt egy teljesen zöld minta.

A több mint 100 millió éves sejtkupacban találtak oxigént igénylő baktériumokat és ősi egysejtűeket, archeákat. Juki szerint a következő logikus lépés az volt, hogy feléleszti a sok millió éves álomban szunnyadó organizmusokat, hiszen a gyilkos darazsak, a koronavírusjárvány és a globális felmelegedés mellé még egy ősi baktérium hiányzott a 2020-as világvége-bingóhoz.

Az emberre veszélyes kórokozók általában nincsenek jelen a mélyóceáni üledékben, és ezek a mikrobák már az emberszabásúak megjelenése előtt 100 millió évvel is az üledék csapdájában lapultak. Így nem volt lehetőségük arra, hogy együtt fejlődjenek az emberrel vagy modern állatokkal

– mondta Stephen D'Hondt, a tanulmány egyik társszerzője.

A mikrobákat 68 napba tellett kirángatni hibernációjukból, addig Juki szénnel és nitrogénnel táplálta őket. Néhány típusú mikrobák száma négy nagyságrenddel növekedett, a kutatók még azt is látták, hogy az organizmusok hogyan híznak. A talált mikrobák 99 százalékát fel tudták éleszteni. Így, hogy nem mikrobák kollektíváit, hanem egyes egyedeit tudják vizsgálni, a kutatók új rálátást szereztek arra, hogy élnek meg ezek az élőlények a bolygónkon.

Felmerülhet a kérdés, hogy hogyan élték túl eddig ezek az apró lények az üledéki létet, messze az oxigént nyújtó víztől. Úgy tűnik, hogy a mikrobák, amik az óceán néptelenebb részén élnek könnyebben alkalmazkodnak a kietlen környezethez. Az óceánfenéken kevesebb élőlény lakik, így az oxigén lejut az üledékbe és egészen az ősi élőlényekig szivárog. Pont annyi, ami elég a hibernált állapot fenntartásához.

Inagaki Fumio geomikrobiológus, és a JAMSTEC igazgatója szerint az élőlények csak a jobb körülményre vártak, hogy felkeljenek.

Szerintem a kutatás sok fontos információval járul hozzá a földi élet megértéséhez, de akár a marsi talajalatti élet megértéséhez is. Természetesen a Mars felszíne valószínűleg nem a legideálisabb hely az élet nyomainak és a lakhatóság kutatására, de ha elég mélyre mész, szerintem van esélye életnek

– mondta.