The Not So Dead Sea: Ősi baktériumok nyomait találták a tó üledékében

A Holt-tenger nem teljesen halott. Persze, bolygónk egyik legszélsőségesebb ökoszisztémája, sótartalma olyan magas, hogy sűrű, sós főzetében könnyen lebeghetnek a turisták. És mivel nincsenek növények, halak vagy más látható élet, az úszók bocsánatot nyerhetnek, ha azt feltételezik, hogy semmi sem mozog a mélyben. De régen a tudósok felfedezték a tó vizében élő egysejtű mikroorganizmusokat, úgynevezett archaea-kat, ami sokakat arra késztetett, hogy elgondolkodjanak azon, vajon más egyszerű élet is fennmaradhat-e a lenti üledékben az oxigén, a fény és a tápanyagok hiánya ellenére.

Most Camille Thomas, a Genfi Egyetem geomikrobiológusa és kollégái molekuláris kövületeket tártak fel a Holt-tenger üledékében, amelyek arra utalnak, hogy még 12 000 évvel ezelőtt is éltek ott baktériumok. Ez az első alkalom, hogy a tudósok az archaea-aktól eltérő életformát fedeztek fel ebben az ökoszisztémában – ami arra utal, hogy ilyen élet létezhet (vagy létezett a múltban) hasonló helyeken szerte a világon és a Naprendszer más részein, beleértve a Marsot is. Az eredményeket márciusban publikálták a Geology című folyóiratban.

Thomas és kollégái egy nemzetközi együttműködés részesei voltak, amely 2010-ben 430 méter mélyen a tómeder alá fúrt, ami példátlan lehetőség volt arra, hogy jobban felmérjék éghajlatunk múltját. A minták többéves elemzése után Thomas csapata az üledékben eltemetett archaea fajokat talált. Ez volt a bizonyíték arra, hogy ezek az organizmusok mind magában a tóban, mind az alatta lévő üledékben, ahol a körülmények még barátságtalanabbak. Thomas azonban továbbra is valószínűtlennek tartotta, hogy az archaea kivételével bármi más is túlélhetne ott. “Azt gondoltam: “Ez egy extrém környezet, és csak az extrém fickóknak való” – mondja.”

A csapat legfrissebb felfedezése megdönti ezt az elképzelést. Thomas és kollégái 12 000, 85 000 és 120 000 évvel ezelőtt lerakódott gipszrétegeket (a sós víz elpárolgásakor visszamaradó ásvány) elemeztek. A bennük lévő viaszésztereket fedezték fel – olyan energiában gazdag molekulákat, amelyeket a kis organizmusok akkor hoznak létre és tárolnak, amikor a táplálék szűkössé válik. Mivel az archaea nem képes előállítani ezeket a molekulákat, és a többsejtű szervezetek nagy valószínűséggel nem maradnak életben ilyen ellenséges körülmények között, a kutatócsoport arra a következtetésre jutott, hogy az ősi baktériumoknak kellett előállítaniuk a vegyületeket.

De hogyan maradtak életben ezek a baktériumok? A viaszészterek az archaea sejtmembránok nyomait hordozták, ezért a kutatók feltételezik, hogy a baktériumok az archaea maradványait döglötték meg. Ez a túlélési mechanizmus megmagyarázná, hogyan tudott a közösség ilyen kietlennek tűnő körülmények között boldogulni. “Bár tudjuk, hogy a mikrobiális biomassza rengeteg változatosságot mutat, mindig izgalmas látni, hogy ezek a mikrobiális közösségek milyen stratégiákat alkalmaznak a különböző környezetekben való túlélés érdekében” – mondja Yuki Weber, a Harvard Egyetem biokémikusa, aki nem vett részt a tanulmányban. “Még sok mindent meg kell tanulnunk a mikrobiális anyagcseréről.”

Mégis Thomas és kollégái kínzó utalásokat találtak arra, hogy a Holt-tenger ökoszisztémájában még ma is létezhet bakteriális élet. Amikor például először nyitottak fel egy nagy üvegcsét a korabeli üledékekből, záptojásszagot éreztek – a kénhidrogéngáz árulkodó jelét, amelyet gyakran baktériumok termelnek. A gáz azonban nem biológiai eredetű is lehet, például geotermikus tevékenység (amiről a Yellowstone Nemzeti Park híres), így a kutatók nem biztosak abban, hogy a baktériumok továbbra is a sós tó alatt élnek.

Még ha nem is, a baktériumok valószínűleg hasonló körülmények között élnek a Föld hatalmas földalatti bioszférájában, állítja Weber. És ahogy a tudósok folytatják azoknak a szélsőséges környezeteknek a feltérképezését, amelyekben az élet fennmaradhat, úgy fogják jobban megérteni, hogyan és hol keletkezik az élet a Földön és más bolygókon – mondja.

Vegyük a Marsot: 2011-ben a NASA Opportunity roverje gipszre bukkant, ugyanarra az ásványra, amelyet Thomas talált a Holt-tenger üledékeiben. Jelenléte arra utal, hogy a vörös bolygó felmelegedésével óceánjai és tavai elpárologtak. De mielőtt ez megtörtént volna, ezek a víztömegek valószínűleg nagyon hasonlítottak volna a Holt-tengerre – talán még a biológiai folyamatokig – mondja Tomaso Bontognali, a svájci Űrkutatási Intézet tudósa, aki nem vett részt a Holt-tenger vizsgálatában. Bontognali az Európai Űrügynökség ExoMars roverén dolgozik, amely 2021-ben fog leszállni a Mars egyik ősi óceáni medrében. A Thomas csapata által használt módszer egyszerűsített változatával fogja elemezni az üledékmagokat. A Holt-tengeri bizonyítékok “hihetőbbé teszik azt a hipotézist, hogy élet létezhetett a Marson” – mondja Bontognali.