Τα περιβάλλοντα στη Γη αλλάζουν πάντα και τα ζωντανά συστήματα εξελίσσονται μέσα σε αυτά. Είτε πρόκειται για αστεροειδή είτε για την εποχή παγετώνων, ο πλανήτης Γη και οι μορφές ζωής του φαίνεται να βρίσκουν πάντα έναν τρόπο να συνεχίσουν προσπερνώντας την καταστροφή και την αλλαγή. 

Όπως έχει υποστηρίξει ο Sir David Attenborough «Ο ζωντανός κόσμος είναι ένα μοναδικό και θεαματικό θαύμα. Δισεκατομμύρια άτομα και εκατομμύρια είδη φυτών και ζώων είναι εκθαμβωτικά στην ποικιλία και τον πλούτο τους.

Συνεργαζόμαστε για να επωφεληθούμε από την ενέργεια του ήλιου και τα ορυκτά της γης. Ζωές που αλληλεπιδρούν με τέτοιο τρόπο ώστε να συντηρούν ο ένας τον άλλον. Βασιζόμαστε εξ ολοκλήρου σε αυτό το εξαιρετικά ρυθμισμένο μηχάνημα υποστήριξης ζωής. Και βασίζεται στη βιοποικιλότητά του για να λειτουργεί ομαλά». 

Φαίνεται ότι ανεξάρτητα από το πόσο εχθρικό και ακατοίκητο μπορεί να είναι ένα περιβάλλον , η ζωή θα βρίσκει πάντα έναν τρόπο να κυριαρχεί.

Από εγκαταλελειμμένα ορυχεία, ραδιενεργά και τοξικά περιβάλλοντα μέχρι τα πιο απρόσιτα βάθη του ωκεανού, εκεί που κανείς δεν περιμένει ότι μπορεί κάποια μορφή ζωής να επιβιώσει, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να εντοπίσουν διάφορες μορφές ζωής. 

Οικοσύστημα «εξωγήινων» μικροοργανισμών σε ραδιενεργό ορυχείο 

Στα γραφικά βουνά Sandstone του Έλβα της νοτιοανατολικής Γερμανίας, οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα ακμάζον οικοσύστημα «εξωγήινων» μορφών ζωής σε ένα φαινομενικά από τα πιο αφιλόξενα περιβάλλοντα που γνωρίζει ο άνθρωπος: ένα εγκαταλελειμμένο ορυχείο ουρανίου.

Τα βιοφίλμ που μοιάζουν με σταλακτίτη και τα όξινα σερπαντίνες σε αυτό το υπόγειο περιβάλλον περιέχουν μια σειρά από μικροοργανισμούς που σχηματίζουν μια εντυπωσιακή τροφική αλυσίδα. 

Το ορυχείο ουρανίου Königstein χρονολογείται από τη δεκαετία του 1960, μια περίοδο κατά την οποία η πυρηνική ενέργεια ήταν ακόμη στα σπάργανα και οι παγκόσμιες δυνάμεις προσπαθούσαν γρήγορα να αξιοποιήσουν τις δυνατότητές της.

Αφού βρέθηκε ένας μικρός θύλακας ουρανίου στην περιοχή, ξαφνικά άνθισε σε ένα σημαντικό κόμβο για την εξόρυξη ουρανίου. Από την ίδρυσή του τη δεκαετία του 1960 έως το κλείσιμό του στη δεκαετία του 1990, το ορυχείο παρήγαγε πάνω από 1.000 τόνους ουρανίου ετησίως.

Στη δεκαετία του 1990, η παραγωγή του ορυχείου μειώθηκε και οι υπεύθυνοι αποφάσισαν να το πλημμυρίσουν για να μετριάσουν τυχόν σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Μετά από αυτό έκλεισε για πάντα.

Δεκαετίες μετά το κλείσιμο του ορυχείου, οι φύλακες του παρατήρησαν περίεργες μορφές ζωής που άρχισαν να ριζώνουν μέσα στους πλημμυρισμένους τοίχους του. Αποφάσισαν να καλέσουν επιστήμονες για να ερευνήσουν το θέμα και αυτό που βρήκαν αποκάλυψε την απίστευτη αντοχή της ζωής στη Γη.

Σχηματίζεται ένα πολύπλοκο οικοσύστημα. Στο υγρό, σκοτεινό, όξινο, γεμάτο με ουράνιο περιβάλλον, είχαν κυριαρχήσει βιομεμβράνες που αποτελούνταν από μικρόβια.

Από τα τοιχώματα κρέμονταν πορτοκαλί όξινα μικρόβια που μοιάζουν με μακριά, λεπτά σκουλήκια. Γλοιώδη καφέ και λευκά ταλαντεύονται νωχελικά στα κανάλια αποστράγγισης υγρών. Καφέ και λευκές κοινότητες λάσπης που έμοιαζαν με σταλακτίτη ξεχύθηκαν από τις οροφές, δημιουργώντας την εντύπωση ότι οι τοίχοι έλιωναν. Σε αυτό το υπόγειο μέρος – κυριολεκτικά μια ραδιενεργή ερημιά – η ζωή ήταν αχαλίνωτη.

Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης την πολυπλοκότητα των οργανισμών. Τα περισσότερα από αυτά δεν ήταν μονοκύτταρα βακτήρια, αλλά πολυκύτταροι ευκαρυώτες, ή οργανισμοί με πυρήνα στα κύτταρά τους. Σύμφωνα με το Big Think, ο μεγαλύτερος από αυτούς τους μικροοργανισμούς είχε πλάτος 50 μικρόμετρα και μήκος 200 μικρόμετρα.

Δεδομένης της πολυπλοκότητας της ζωής στο ορυχείο, οι ερευνητές ήταν περίεργοι πώς ένα τόσο εντυπωσιακό οικοσύστημα θα μπορούσε να επιβιώσει σε ένα περιβάλλον χωρίς ηλιακό φως και τόσο όξινο όσο ο χυμός γκρέιπφρουτ

Σύμφωνα με τα δημοσιευμένα ευρήματα για τα «εξωγήινα» μικρόβια, το χαμηλό pH του ορυχείου, οι υψηλές συγκεντρώσεις θειικών αλάτων και οι αυξημένες συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων επέτρεψαν στα μικρόβια να ευδοκιμήσουν.

Τα μικρόβια που βρέθηκαν στις λάσπες περιελάμβαναν όχι μόνο μονοκύτταρα βακτήρια αλλά και πολυκύτταρους ευκαρυώτες που αγαπούν τα οξέα. Που σημαίνει ότι παράγουν ενέργεια τροφοδοτώντας τα άφθονα αποθέματα σιδήρου και θείου του ορυχείου. Αυτά τα βακτήρια σχηματίζουν τις γλοιώδεις σταλακτιτικές δομές που κρέμονται από τα τοιχώματα του ορυχείου.

Με τη σειρά τους, οι ευκαρυώτες που τρέφονται από τα οξέα καταναλώνονται από άλλους, μεγαλύτερους οργανισμούς. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται, διαμορφώνοντας μια εξαιρετικά αποτελεσματική και οργανωμένη τροφική αλυσίδα.

Μύκητες που τρέφονται από την ακτινοβολία στο Chernobyl

Το ορυχείο Königstein δεν είναι το μόνο αφιλόξενο μέρος που οι ερευνητές βρήκαν προηγμένες μορφές ζωής. Το 1991, οι επιστήμονες ανακάλυψαν μαύρους μύκητες που αναπτύσσονται στους τοίχους του αποδεκατισμένου πυρηνικού αντιδραστήρα νούμερο 4 στο Chernobyl. 

Η πυρηνική καταστροφή του  Chernobyl το 1986 παραμένει το χειρότερο τέτοιο περιστατικό στην καταγεγραμμένη ιστορία και έχει σκοτώσει χιλιάδες με τα χρόνια λόγω των επιπτώσεων της δηλητηρίασης από ραδιενέργεια. Ακόμη και δεκαετίες αργότερα, η ακτινοβολία στη γύρω περιοχή του παραμένει, αλλά αυτό το σημείο έχει γίνει επίσης Μέκκα για έναν συγκεκριμένο τύπο ανθεκτικού μύκητα.

Το 2007, ανακάλυψαν διάφορα στελέχη μύκητα που φαινόταν να τροφοδοτούν τη ραδιενέργεια της τοποθεσίας. Η μεταγενέστερη ανάλυση αυτών των μυκήτων έδειξε ότι πιθανότατα απορροφούσαν ακτινοβολία και τη μετέτρεπαν σε χημική ενέργεια για ανάπτυξη.

Ορισμένα αρχεία δείχνουν ότι ο μύκητας βρέθηκε ήδη από το 1991, μόλις πέντε χρόνια μετά την τοξική καταστροφή. Αυτοί οι οργανισμοί είναι γνωστοί ως «μαύροι μύκητες» για τις υψηλές συγκεντρώσεις μελανίνης τους και οι ερευνητές έχουν εντοπίσει διάφορα στελέχη, όπως: Cladosporium sphaerospermum, Cryptococcus neoformans και Wangiella dermatitidis.

Επειδή οι μύκητες περιέχουν τόση πολλή μελανίνη, είναι σε θέση να τρέφονται από τις ακτίνες γάμμα και να τις μετατρέπουν σε χημική ενέργεια, κάτι σαν μια πιο σκοτεινή εκδοχή της φωτοσύνθεσης. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ραδιοσύνθεση.

Η ανακάλυψη οδήγησε τους επιστήμονες να πιστέψουν ότι αυτή η εξαιρετική ικανότητα θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για να προστατεύσει τα ανθρώπινα όντα που εκτίθενται συστηματικά σε επικίνδυνες ποσότητες ακτινοβολίας.

Ορισμένες εφαρμογές αυτού του μύκητα θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν: την προστασία των καρκινοπαθών που υποβάλλονται σε ακτινοθεραπεία, τη δημιουργία ασφαλέστερων περιβαλλόντων για όσους εργάζονται σε πυρηνικούς σταθμούς και ενδεχομένως να μας βοηθήσουν να αποφύγουμε την επόμενη πυρηνική καταστροφή. 

Οι επιστήμονες ελπίζουν επίσης ότι οι μύκητες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη μιας βιολογικής πηγής ενέργειας μέσω της μετατροπής της ακτινοβολίας.

Οι επιστήμονες αναρωτιούνται εάν η διαδικασία της ραδιοσύνθεσης που εκτελείται από τα κύτταρα μελανίνης στους μύκητες θα μπορούσε να εφαρμοστεί στη μελανίνη στα κύτταρα του ανθρώπινου δέρματος, καθιστώντας τα κύτταρα του δέρματος μας ικανά να μετατρέψουν την ακτινοβολία σε «τροφή»

Βακτήρια ευδοκιμούν μέχρι και στα πιο απρόσιτα βάθη του Αρκτικού Ωκεανού

Τα βαθύτερα σημεία του  Αρκτικού Ωκεανού περιέχουν ένα από τα πιο ερημικά περιβάλλοντα σε ολόκληρο τον πλανήτη μας. Είναι γνωστό ως το Κάστρο του Λόκι, ένα μεγάλο πεδίο υδροθερμικών αεραγωγών στον πυθμένα της θάλασσας που είναι εξαιρετικά χαμηλό σε οξυγόνο και υψηλή πίεση – και ένα πολύ δύσκολο μέρος για να επιβιώσει οποιοσδήποτε οργανισμός.

Αλλά προς έκπληξη των επιστημόνων που σκάβουν πρόσφατα στο ίζημα εκεί, βρήκαν κάτι που φαίνεται να είναι νέα είδη βακτηρίων: το είδος που συνήθως σχετίζεται με τα χλαμύδια.

Οι επιστήμονες συνέλεξαν τα νέα στελέχη βακτηρίων που σχετίζονται με τα χλαμύδια από ίζημα αρκετά πόδια κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας του Αρκτικού Ωκεανού – Ανέλυσαν το DNA από 68 δείγματα και διαπίστωσαν ότι 51 από αυτά περιείχαν χλαμύδια και άλλα σχετικά βακτήρια.

Σύμφωνα με το Smithsonian, οι ερευνητές βρήκαν πολλαπλά στελέχη βακτηρίων που είναι συνήθως γνωστά για την πρόκληση σεξουαλικά μεταδιδόμενων λοιμώξεων σε ανθρώπους και ζώα. Είναι μια απροσδόκητη ανακάλυψη που έχει μπερδέψει τους επιστήμονες.

Επειδή τα χλαμύδια τυπικά εξαρτώνται από ζωντανούς οργανισμούς ξενιστές για να επιβιώσουν, οι ερευνητές εκπλήσσονται που τα στελέχη αυτά είχαν μάθει πώς να ζουν μεμονωμένα.

Όμως, δεδομένης της σχέσης τους με τα παθογόνα χλαμύδια, τα βακτήρια που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα μπορούν να βοηθήσουν τους ερευνητές να κατανοήσουν πώς η γενεαλογία εξέλιξε τις ιδιότητες που προκαλούν ασθένειες. Η νέα μελέτη αμφισβητεί επίσης την αντίληψη των επιστημόνων για το πού και πώς τα χλαμύδια μπορούν να επιβιώσουν.

Μερικές από τις νέες ομάδες ήταν «εξαιρετικά άφθονες» στα ιζήματα των ωκεανών, υποδηλώνοντας ότι έχουν σημαντικό αντίκτυπο στα οικοσυστήματα βαθέων υδάτων.  Οι ερευνητές υποπτεύονται ότι τα στελέχη των βακτηρίων που ζουν βαθιά στον παγωμένο ωκεανό μπορεί να «απαιτούν ενώσεις από άλλα μικρόβια που ζουν στα θαλάσσια ιζήματα».

➸ Με πληροφορίες από: Big Think, Sminthsonian Magazine, All that Interesting