Επιστήμονες μελέτησαν έναν αλλόκοτο, «νεκρό» κόσμο στον πυθμένα της Ερυθράς Θάλασσας, αναζητώντας απαντήσεις για το πώς επιβίωναν οι πρώτες μορφές ζωής στη Γη όταν το οξυγόνο ήταν σχεδόν ανύπαρκτο. Το επίκεντρο της έρευνας ήταν μια υποθαλάσσια λίμνη άλμης που έχει πλέον εξαφανιστεί, αφήνοντας όμως πίσω της ιζήματα γεμάτα πολύτιμα δεδομένα για τα μικρόβια που ζούσαν εκεί.
Λίμνες στον βυθό χωρίς σταγόνα οξυγόνου
Οι αποκαλούμενες brine pools είναι υπερ-αλμυρές λίμνες που σχηματίζονται στον πυθμένα των ωκεανών. Επειδή το νερό τους είναι εξαιρετικά πυκνό σε σύγκριση με το υπόλοιπο θαλασσινό, δεν αναμειγνύεται μαζί του και «κάθεται» στον πάτο λόγω αυξημένου βάρους.
Μέχρι πρόσφατα, η επιστημονική κοινότητα τις θεωρούσε ολοκληρωτικά νεκρές ζώνες. Στην πραγματικότητα όμως, φιλοξενούν εξειδικευμένους μικροοργανισμούς που προσαρμόστηκαν να ζουν σε συνθήκες παντελούς έλλειψης οξυγόνου, δηλαδή σε ένα περιβάλλον θανατηφόρο για κάθε άλλο έμβιο ον.
Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου του Μαϊάμι και του οργανισμού OceanX πραγματοποίησε τρεις αποστολές από το 2020 έως το 2023, μελετώντας πέντε τέτοια σημεία στην Ερυθρά Θάλασσα. Ανάμεσά τους ξεχώρισε η ενεργή NEOM brine pool στον Κόλπο της Άκαμπα (σε βάθος 1.770 μέτρων), αλλά και η Hume pool στα 1.370 μέτρα.
Το μυστήριο της λεκάνης Hume
Η Hume είχε όλη τη γεωλογική εικόνα μιας κλασικής brine pool: τα γνώριμα ιζήματα και τις αποχρωματισμένες περιοχές όπου συνήθως συγκεντρώνονται μικρόβια. Κάτι όμως έλειπε: δεν υπήρχε πια ίχνος από την αναμενόμενη άλμη. Γι’ αυτό και οι ερευνητές την κατέγραψαν ως μια «εξαφανισμένη» υποθαλάσσια λίμνη.
Μικρόβια που τρέφονται με μέταλλα
Αναλύοντας το DNA των μικροοργανισμών από την ενεργή λίμνη και τη γονιδιακή τους δραστηριότητα, οι επιστήμονες διαπίστωσαν κάτι εντυπωσιακό: ορισμένοι οργανισμοί οξειδώνουν μέταλλα, όπως το μαγγάνιο και τον σίδηρο, για να παράγουν την ενέργεια που χρειάζονται.
Πρόκειται για ένα εύρημα με τεράστια σημασία για την ιστορία της Γης. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ακριβώς τέτοιους μηχανισμούς επιστράτευαν οι πρώιμες μορφές ζωής δισεκατομμύρια χρόνια πριν, όταν η ατμόσφαιρα του πλανήτη στερούνταν οξυγόνου.
Τα ευρήματα δείχνουν ότι οι μικροοργανμοί της εξαφανισμένης Hume pool είχαν εγκατασταθεί εκεί πριν από 2.000 έως 16.000 χρόνια. Η μελέτη τους προσφέρει ένα παράθυρο στο παρελθόν, δείχνοντας πώς παραγόταν ενέργεια πριν από τη λεγόμενη Μεγάλη Οξείδωση της Γης.
Ιζήματα πλούσια σε μεταλλικά στοιχεία
Η εργαστηριακή ανάλυση έφερε στο φως άλλη μια σημαντική λεπτομέρεια: τα ιζήματα αυτών των λιμνών είναι υπερβολικά πλούσια σε μέταλλα όπως το μαγγάνιο, ο σίδηρος, το μολυβδαίνιο και ο χαλκός, με τις συγκεντρώσεις τους να είναι πάνω από 100 φορές υψηλότερες σε σχέση με τα γειτονικά ιζήματα του βυθού.
Η διαπίστωση αυτή βοηθά όχι μόνο στην κατανόηση της αρχαίας ζωής, αλλά δίνει και ένα «αποτύπωμα» στους επιστήμονες για να εντοπίζουν άλλες αντίστοιχες λεκάνες που εξαφανίστηκαν στο πέρασμα του χρόνου.
Οι ερευνητές θεωρούν ότι παρόμοιες βιολογικές και γεωλογικές διεργασίες εξελίχθηκαν και σε άλλες αλμυρές λεκάνες των αρχαίων ωκεανών.
Ουσιαστικά, μια άδεια κοιλότητα στον βυθό που εκ πρώτης όψεως φαίνεται εντελώς αδιάφορη, λειτουργεί ως γεωλογικό αρχείο μιας εντελώς διαφορετικής εποχής. Μελετώντας αυτούς τους ακραίους οργανισμούς, η επιστήμη κατανοεί καλύτερα πώς λειτουργούσε η ζωή στη Γη πριν ο πλανήτης αποκτήσει την οξυγονωμένη ατμόσφαιρα που γνωρίζουμε σήμερα.
Με τη ματιά του Techmaniacs
Εδώ η τεχνολογία της γενετικής αλληλούχισης και της ωκεανογραφίας συναντά την Αστροβιολογία. Τέτοια ακραία περιβάλλοντα στον βυθό της Γης δεν μας λένε μόνο πώς ξεκίνησε η ζωή στον πλανήτη μας, αλλά μας δείχνουν πού και πώς πρέπει να ψάξουμε για εξωγήινη μικροβιακή ζωή. Οι παγωμένοι ωκεανοί της Ευρώπης (φεγγάρι του Δία) και του Εγκέλαδου (φεγγάρι του Κρόνου) κρύβουν στον πυθμένα τους παρόμοιες συνθήκες. Το γεγονός ότι μπορούμε σήμερα να «διαβάσουμε» το DNA μικροβίων από ιζήματα χιλιάδων ετών αποδεικνύει πόσο πανίσχυρα έχουν γίνει τα σύγχρονα αναλυτικά εργαλεία της βιοτεχνολογίας.
