The Not So Dead Sea: Traces of Ancient Bacteria Found in the Lake’s Sediments

The Dead Sea is not all dead. Toki se on yksi planeettamme äärimmäisimmistä ekosysteemeistä, jonka suolapitoisuus on niin korkea, että turistit voivat helposti kellua sen tiheän, suolapitoisen hauteen päällä. Koska siellä ei ole kasveja, kaloja tai muuta näkyvää elämää, uimarit voivat luulla, ettei syvyyksissä liiku mitään. Kauan sitten tutkijat löysivät kuitenkin yksisoluisia mikro-organismeja, joita kutsutaan arkeoiksi ja jotka elävät järven vedessä, mikä sai monet miettimään, voisiko muu yksinkertainen elämä elää myös alla olevissa sedimenteissä hapen, valon tai ravinteiden puutteesta huolimatta.

Nyt Geneven yliopistossa työskentelevä geomikrobiologi Camille Thomas kollegoineen on löytänyt Kuolleenmeren sedimenteistä molekyylisiä fossiileja, jotka viittaavat siihen, että järvessä on elänyt bakteereja vielä 12 000 vuotta sitten. Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun tutkijat ovat löytäneet tässä ekosysteemissä muun elämänmuodon kuin arkean, mikä viittaa siihen, että tällaista elämää saattaa olla (tai on ollut aiemmin) vastaavissa paikoissa eri puolilla maapalloa ja muualla aurinkokunnassa, myös Marsissa. Tulokset julkaistiin maaliskuussa Geology-lehdessä.

Thomas ja hänen kollegansa kuuluivat kansainväliseen yhteistyöhön, joka vuonna 2010 porasi 430 metriä järvenpohjan alapuolelle ennennäkemättömässä tilaisuudessa arvioida paremmin ilmastomme menneisyyttä. Kun näytteitä oli analysoitu useita vuosia, Thomasin ryhmä löysi sedimenttiin hautautuneita arkeoita. Se oli todiste siitä, että nämä organismit pystyivät selviytymään sekä itse järvessä että sen alapuolella olevassa sedimentissä, jossa olosuhteet ovat vieläkin vihamielisemmät. Thomasin mielestä oli kuitenkin edelleen epätodennäköistä, että jokin muu kuin arkeologia voisi selviytyä siellä. ”Ajattelin, että se on äärimmäinen ympäristö, ja se on tarkoitettu vain äärimmäisille tyypeille”, hän sanoo.

Ryhmän tuorein löytö kumoaa tämän käsityksen. Thomas ja hänen kollegansa analysoivat 12 000, 85 000 ja 120 000 vuotta sitten kerrostuneita kipsikerroksia (mineraali, joka jää jäljelle suolaveden haihtuessa). Niiden sisältä löytyi vahaestereitä – energiarikkaita molekyylejä, joita pienet eliöt luovat ja varastoivat, kun ruoka käy vähiin. Koska arkeologit eivät pysty tuottamaan näitä molekyylejä, ja monisoluiset organismit ovat hyvin epätodennäköisiä selviytymään tällaisista vihamielisistä olosuhteista, ryhmä päättelee, että muinaisten bakteerien on täytynyt tuottaa nämä yhdisteet.

Mutta miten nämä bakteerit selvisivät? Vahaestereissä oli jälkiä arkaaisten solukalvoista, joten tutkijat olettavat, että bakteerit haalivat arkaaisten jäänteitä. Tämä selviytymismekanismi selittäisi, miten yhteisö onnistui menestymään näennäisesti niin autiossa ympäristössä. ”Vaikka tiedämme, että mikrobibiomassassa on valtavasti monimuotoisuutta, on aina jännittävää nähdä, millaisia strategioita nämä mikrobiyhteisöt käyttävät selviytyäkseen erilaisissa ympäristöissä”, sanoo Harvardin yliopiston biokemisti Yuki Weber, joka ei osallistunut tutkimukseen. ”Mikrobien aineenvaihdunnasta on vielä paljon opittavaa.”

Yleensä lisäksi Thomas kollegoineen löysi kutkuttavia viitteitä siitä, että Kuolleenmeren ekosysteemissä saattaa olla bakteerielämää vielä nykyäänkin. Kun he esimerkiksi avasivat ensimmäisen kerran suuren pullon nykyisiä sedimenttejä, he haistivat mädän kananmunan hajun – mikä on merkki rikkivedyn kaasusta, jota bakteerit usein tuottavat. Kaasulla voi kuitenkin olla myös ei-biologinen alkuperä, kuten geoterminen toiminta (josta Yellowstonen kansallispuisto on kuuluisa), joten tutkijat eivät ole varmoja siitä, että bakteerit asuvat edelleen suolaisen järven alla.

A vaikka näin ei olisikaan, bakteerit elävät todennäköisesti samankaltaisissa olosuhteissa kaikkialla maapallon laajassa maanalaisessa biosfäärissä, Weber väittää. Ja kun tutkijat jatkavat niiden äärimmäisten ympäristöjen kartoittamista, joissa elämä voi selviytyä, he ymmärtävät paremmin, miten ja missä se syntyy maapallolla ja muilla planeetoilla, hän sanoo.

Vaikkapa Mars – vuonna 2011 NASA:n Opportunity-mönkijä törmäsi kipsiin, samaan mineraaliin, jonka Thomas löysi Kuolleenmeren sedimenteistä. Sen esiintyminen viittaa siihen, että punaisen planeetan lämmetessä sen valtameret ja järvet haihtuivat. Mutta ennen sitä nämä vesimuodostumat olisivat luultavasti muistuttaneet paljon Kuollutta merta – ehkä jopa biologisia prosesseja myöten, sanoo sveitsiläisen Space Exploration Instituten tutkija Tomaso Bontognali, joka ei osallistunut Kuolleenmeren tutkimukseen. Bontognali työskentelee Euroopan avaruusjärjestön ExoMars-mönkijässä, jonka on määrä laskeutua vuonna 2021 Marsin muinaiseen merenpohjaan. Se analysoi sedimenttisydämiä yksinkertaistetulla versiolla Thomasin ryhmän käyttämästä menetelmästä. Kuolleenmeren todisteet ”tekevät uskottavammaksi hypoteesin, että Marsissa on voinut olla elämää”, Bontognali sanoo.