Εντοπίστηκε ακραία μορφή ζωής μέσα στον πάγο της Αρκτικής

Η Αρκτική, ένας από τους πιο αφιλόξενους τόπους του πλανήτη, μόλις αποκάλυψε ένα απρόσμενο μυστικό. Μια ομάδα ερευνητών από το Stanford εντόπισε πως τα diatoms – μονοκύτταρα φύκη με τοιχώματα από γυαλί – δεν είναι απλώς εγκλωβισμένα και αδρανή μέσα στους παγετώνες, όπως πίστευαν μέχρι σήμερα. Αντίθετα, όχι μόνο επιβιώνουν, αλλά κινούνται με τρόπο που θυμίζει καλλιτεχνικό πατινάζ πάνω στον πάγο, σε θερμοκρασίες που θεωρούνταν αδιανόητες για τέτοιους οργανισμούς.

Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στις 9 Σεπτεμβρίου στα Proceedings of the National Academy of Sciences, αποδεικνύει πως τα diatoms παραμένουν ενεργά έως τους -15 βαθμούς Κελσίου. Αυτό το εύρημα αποτελεί ρεκόρ, καθώς πρόκειται για την πιο χαμηλή θερμοκρασία που έχει καταγραφεί ποτέ στην οποία ευκαρυωτικό κύτταρο – δηλαδή κύτταρο με πυρήνα, όπως αυτά των ζώων, φυτών και μυκήτων – συνεχίζει να κινείται. «Δεν πρόκειται για σενάριο βγαλμένο από ταινίες της δεκαετίας του ’80. Τα diatoms είναι δραστήρια μέχρι εκεί που δεν φανταζόμασταν», σημείωσε ο Manu Prakash, αναπληρωτής καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής στο Stanford και επικεφαλής της μελέτης.

Η Qing Zhang, μεταδιδακτορική ερευνήτρια και πρώτη συγγραφέας της δημοσίευσης, περιέγραψε τα δείγματα που συνέλεξε σε αποστολή στην Αρκτική: «Μπορείς να τα δεις να γλιστρούν σαν να κάνουν πατινάζ πάνω στον πάγο». Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι αυτή η κίνηση δεν γίνεται με μαστίγια ή βλεφαρίδες, αλλά μέσω ενός συνδυασμού βιολογικής «κόλλας» και μοριακών κινητήρων. Τα diatoms εκκρίνουν μια ουσία παρόμοια με βλέννα σαλιγκαριού, η οποία προσκολλάται στον πάγο σαν σχοινί με άγκυρα. Έπειτα, τραβούν το «σχοινί», αποκτώντας ώθηση για να προχωρήσουν. Το μηχανισμό αυτόν διευκολύνουν οι πρωτεΐνες ακτίνη και μυοσίνη, ίδιες με αυτές που κινούν τους ανθρώπινους μύες.

Τα ευρήματα προέκυψαν από μια 45ήμερη αποστολή στη Θάλασσα Chukchi με το ερευνητικό σκάφος Sikuliaq, που ανήκει στο National Science Foundation. Οι επιστήμονες συνέλεξαν πυρήνες πάγου από 12 διαφορετικούς σταθμούς, αξιοποιώντας φορητά μικροσκόπια που έχει αναπτύξει το Prakash Lab. Έτσι κατάφεραν να παρατηρήσουν τις αθέατες «λεωφόρους» που σχηματίζονται μέσα στον πάγο – μικροκαναλάκια που δημιουργούνται όταν το θαλασσινό νερό παγώνει και αποβάλλει το αλάτι. Στο εργαστήριο, αναπαρήγαγαν αυτές τις συνθήκες δημιουργώντας λεπτά στρώματα γλυκού και αλμυρού νερού, ακόμη και χρησιμοποιώντας ανθρώπινες τρίχες για να σχηματίσουν μικροδιαδρόμους.

Παρά τις πολικές συνθήκες, τα diatoms συνέχισαν να κινούνται ασταμάτητα. Για να καταγράψουν την κίνησή τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τζελ με φθορίζοντα σωματίδια, τα οποία λειτουργούσαν σαν «αποτυπώματα» στην άμμο, δείχνοντας την πορεία που ακολουθούσαν οι μικροσκοπικοί οργανισμοί. Ένα από τα πιο εντυπωσιακά στοιχεία είναι ότι τα αρκτικά diatoms κινούνται πιο γρήγορα από συγγενικά τους είδη σε πιο ήπια κλίματα, γεγονός που υποδηλώνει εξελικτική προσαρμογή στο ακραίο περιβάλλον.

Η μελέτη δεν σταματά στη βιολογία των μικροοργανισμών. Όπως τονίζει ο Prakash, τα diatoms αποτελούν βασικό κρίκο της αρκτικής τροφικής αλυσίδας. «Η Αρκτική δείχνει λευκή στην επιφάνεια, αλλά από κάτω είναι καταπράσινη, γεμάτη ζωή λόγω των αλγών», εξηγεί. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο κινούνται και επιβιώνουν μπορεί να αποκαλύψει πώς μεταφέρονται θρεπτικά συστατικά στο οικοσύστημα, από τα μικρότερα ψάρια μέχρι τις πολικές αρκούδες. Ακόμη, οι ερευνητές δεν αποκλείουν ότι τα ίχνη βλέννας τους ίσως λειτουργούν ως πυρήνες για τον σχηματισμό νέου πάγου, όπως τα μαργαριτάρια δημιουργούνται γύρω από έναν κόκκο άμμου.

Το ζήτημα αποκτά επείγουσα διάσταση, καθώς οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι σε 25 με 30 χρόνια μπορεί να μην υπάρχει πλέον Αρκτική όπως τη γνωρίζουμε σήμερα. «Με την απώλεια ενός οικοσυστήματος, χάνουμε και τη γνώση για ολόκληρους κλάδους του δέντρου της ζωής», δήλωσε ο Prakash, εκφράζοντας ανησυχία για τις σοβαρές περικοπές χρηματοδότησης που απειλούν την πολική έρευνα. Περισσότερο από μια επιστημονική ανακάλυψη, το project αυτό αποτελεί υπενθύμιση ότι ακόμη και στα πιο ακραία σημεία του πλανήτη, η ζωή βρίσκει τρόπους όχι μόνο να αντέχει αλλά και να ακμάζει.

[via]