Tα βακτήρια, ασπίδα της Γης

Δεν μπορεί – μέρες Αυγούστου που είναι – πάνω στη βουτιά θα πιείτε μια
γουλιά θαλασσινό νερό. Δεν πειράζει· αρκεί να γνωρίζετε ότι μαζί με το αλάτι
θα καταπιείτε και μερικές χιλιάδες βακτήρια. Κι αν πιείτε κάτι παραπάνω, ένα
λίτρο ας πούμε, οι διαφορετικοί τύποι βακτηρίων θα φτάσουν τον αστρονομικό
αριθμό των 20.000.

Νέα θαλάσσια είδη, όπως το σαρκοβόρο σφουγγάρι διαμέτρου ενός εκατοστού, ανακαλύπτονται διαρκώς από τους ειδικούς στις θάλασσες του πλανήτη

Την εν λόγω ποσότητα ανακάλυψαν έκπληκτοι οι επιστήμονες που εργάζονται στο
Διεθνές Πρόγραμμα για την Απογραφή της Θαλάσσιας Ζωής – στοιχείο που
ανακοινώθηκε μάλιστα πριν από λίγες ημέρες σε επιστημονική επιθεώρηση. «H
μικροβιακή βιοποικιλότητα στους ωκεανούς είναι πολύ μεγαλύτερη απ’ ό,τι
περιμέναμε», λέει ο Μίτσελ Σόγκιν, στέλεχος του Θαλάσσιου Βιολογικού
Εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας και Εξέλιξης στη Μασαχουσέτη..

Νέα τεχνική. Οι επιστήμονες κατέληξαν σε αυτό το συμπέρασμα
χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνική, που επιτρέπει την ταχύτατη ταυτοποίηση
διαφορετικών μικροοργανισμών διερευνώντας μόνο μικρά τμήματα του DNA τους. «Τα
μικρόβια συνθέτουν τη συντριπτική πλειονότητα της θαλάσσιας βιομάζας και είναι
οι βασικές κινητήριες μηχανές της βιόσφαιρας της Γης», προσθέτει ο Σόγκιν.

Τα μικρόβια που αναγνωρίστηκαν στην έρευνα, συγκεντρώθηκαν από οκτώ τοποθεσίες
στον Ατλαντικό και τον Ειρηνικό Ωκεανό σε βάθη από 550 ώς 4.100 μέτρων.
Ανάμεσά τους ήταν και σημεία με ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες, με πολλή
ζέστη και πολύ κρύο, όπως ο Βόρειος Ατλαντικός και ένα υδροθερμικό στόμιο σε
ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο έξω από τις ακτές του Όρεγκον.

Δεκαπλάσια των αναμενομένων. Οι επιστήμονες περίμεναν να βρουν περίπου
2.000 είδη βακτηρίων ανά λίτρο θαλασσινού νερού. Προς μεγάλη τους έκπληξη
έπεσαν έξω. H βιοποικιλότητα ήταν δεκαπλάσια. «Τα νούμερα από τις παρατηρήσεις
μας είναι πολύ μεγαλύτερα από κάθε εκτίμηση που έχει γίνει στο παρελθόν για
τον βακτηριακό πλούτο των ωκεανών», λέει ο Σόγκιν. «Υπολογίζουμε πως ο
συνολικός αριθμός βακτηρίων στους ωκεανούς μπορεί να φτάσει τα 5 με 10
εκατομμύρια. Οι μικροβιολόγοι έχουν περιγράψει μόλις 5.000 είδη. Καταλαβαίνετε
πόσα δεν ξέρουμε και πόσα έχουμε να μάθουμε ακόμα».

Το μικροσκόπιο… τηλεσκόπιο. H νέα τεχνική των ερευνητών τούς βοήθησε
να αναγνωρίσουν χιλιάδες ασυνήθιστους τύπους μικροβίων, μερικοί από τους
οποίους βρέθηκαν σε πολύ μικρές ποσότητες. Παλαιότερες έρευνες πιθανώς να μην
τα είχαν εντοπίσει καθόλου. «Το να βλέπεις μία σταγόνα θαλασσινού νερού μέσα
από το μικροσκόπιο στο εργαστήριο είναι σαν να κοιτάζεις τα αστέρια μια νύχτα
με καθαρό ουρανό», λέει ο Βίκτορ Γκαλάρντο, από τους υπεύθυνους του
ερευνητικού προγράμματος.

«Χάρη στη νέα μέθοδο, το μικροσκόπιο μοιάζει να μετατρέπεται στο τηλεσκόπιο
του Χαμπλ. Κι όπως οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι τα αστέρια είναι
δισεκατομμύρια, έτσι κι εμείς βρίσκουμε με τις τεχνολογίες του DNA ότι ο
αριθμός των μικροβίων που δεν είναι ορατός διά γυμνού οφθαλμού είναι κατά πολύ
μεγαλύτερος απ’ ό,τι περιμέναμε. H εικόνα που έχουμε είναι πολύ πιο καθαρή.
Διακρίνουμε μικρόβια που δεν βλέπαμε παλιά». Το χαρακτηριστικό της τεχνικής
είναι ότι οι επιστήμονες μπορούν να κάνουν χιλιάδες τεστ ταυτόχρονα,
επισπεύδοντας τη διαδικασία αναγνώρισης μικροοργανισμών.

Ανθεκτικότεροι οι σπάνιοι μικροοργανισμοί

Οι επιστήμονες έχουν μόλις αγγίξει την επιφάνεια του πλούτου ζωής που κρύβουν οι ωκεανοί. Το δεκαετές Πρόγραμμα Απογραφής της Θαλάσσιας Ζωής έχει ως στόχο να την ανακαλύψει και να την καταγράψει

Οι ασυνήθιστοι μικροοργανισμοί συμβάλλουν στην πλούσια γενετική ποικιλία στον
ωκεανό, που ήταν άγνωστη ώς σήμερα.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, τα μικρόβια αυτά λειτουργούν ως ασπίδα γενετικής
προστασίας για τη ζωή στο νερό. Αν δηλαδή ξαφνικές περιβαλλοντικές αλλαγές
εξαφανίσουν ένα κυρίαρχο είδος, αυτά τα σπανιότερα βακτήρια που διαθέτουν ένα
πιο ευπροσάρμοστο γενετικό υλικό, θα αναλάβουν τον πρωτεύοντα ρόλο.

«Γνωρίζουμε ότι θα συμβούν μεγάλες οικολογικές αλλαγές στον πλανήτη. Ο
μικροβιακός κόσμος πρέπει να επιβιώσει· κι ένας τρόπος είναι η αφθονία νέου
γενετικού υλικού στο γονιδίωμά του, ώστε να μπορεί να αντιμετωπίσει πολλές
διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες», εξηγεί ο Σόγκιν.

Εκστρατεία από 1.700 ερευνητές σε 73 χώρες

Χιλιάδες άγνωστα είδη βακτηρίων ανακάλυψαν οι επιστήμονες σε διαφορετικά σημεία του Ειρηνικού και του Ατλαντικού Ωκεανού αξιοποιώντας νέες τεχνολογίες διερεύνησης με το DNA

ΣΤΑ MIKPOBIA βασίζονται και οι άνθρωποι για την επιβίωσή τους. «H
διαδικασία της φωτοσύνθεσης στον ωκεανό επιτυγχάνεται χάρη σε μικροβιακές
μορφές ζωής και αυτό είναι το κύριο μέσο με το οποίο προσλαμβάνουμε την
ενέργεια από τον Ήλιο. Τα μικρόβια παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στις κλιματικές
παραμέτρους», εξηγεί ο Βίκτορ Γκαλάρντο. H δουλειά αυτών των βακτηρίων στη
θάλασσα είναι η αποσύνθεση οργανικού υλικού και η μετατροπή του σε τροφή για
άλλους οργανισμούς.

H ερευνητική ομάδα καταγράφει τη διανομή και τον αριθμό των μικροβίων. Οι
επιστήμονες βλέπουν έτσι πώς οι οργανισμοί προσαρμόζονται στις αλλαγές και
μακροπρόθεσμα, καταλαβαίνουν τις εξελικτικές δυνάμεις που αναλαμβάνουν δράση.
«Αυτοί οι σπάνιοι αρχαίοι οργανισμοί θα αποδειχθούν στρατηγικοί παίκτες στην
Ιστορία της φύσης».

Το πρόγραμμα καταμέτρησης των θαλάσσιων μικροβίων θα ερευνήσει 1.200 σημεία
των ωκεανών, όπου επικρατούν διαφορετικές συνθήκες. Άλλα σημεία θα είναι στην
επιφάνεια της θάλασσας, άλλα σε ιζήματα στα βάθη κι άλλα κοντά σε εκπομπές
μεθανίου στον βυθό. H έρευνα είναι μέρος της Απογραφής της Θαλάσσιας Ζωής,
ενός δεκαετούς προγράμματος που άρχισε το 2000. Συμμετέχουν 1.700 ερευνητές
που δραστηριοποιούνται σε 73 χώρες, με στόχο να καταγράψουν και να εξηγήσουν
την βιοποικιλότητα, τη διανομή και τον πλούτο της ζωής στους ωκεανούς, στο
παρελθόν, το παρόν και το μέλλον.

«Στο 80% της Ιστορίας της Γης έως σήμερα, τα μικρόβια ήταν η μοναδική μορφή
ζωής και προετοίμασαν το “έδαφος” του πλανήτη για να κατοικηθεί. Το
ανεξερεύνητο κομμάτι του θαλάσσιου οικοσυστήματος της Γης είναι τεράστιο. Οι
ωκεανογράφοι μόλις τώρα αρχίζουν να αγγίζουν την επιφάνειά του», τονίζει ο
Σόγκιν.

Επιμέλεια: Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου