Ζωή στη βαθιά κατάψυξη

Στους πάγους του Αρκτικού Ωκεανού, ένα παράξενο τέρας γλιστρά ανάμεσα στα

ατελείωτα κυψελοειδή τούνελ που βρίσκονται στην παγωμένη επιφάνεια της

θάλασσας. Ωθούμενο από μια ουρά σαν μαστίγιο, ζει και κινείται σε θερμοκρασίες

που θα σκότωναν έναν άνθρωπο σε ελάχιστα λεπτά.

Καθώς πλησιάζει ο χειμώνας, ο υδράργυρος πέφτει και η θάλασσα παγώνει. Οι

κυψέλες νερού κλείνουν και εξαφανίζονται. Οι θερμοκρασίες πέφτουν 20 βαθμούς

κάτω από το μηδέν. Αλλά το τέρας, ένα βακτήριο με την ονομασία Colwellia 34Η,

ζει και βασιλεύει κλεισμένο μέσα σε φουσκάλες αλμυρού νερού, λίγο μεγαλύτερες

από το μέγεθος του μονοκύτταρου οργανισμού.

Ζωντανά βακτήρια. Το συγκεκριμένο βακτήριο ήταν γνωστό σαν το πιο

σκληραγωγημένο από όλους τους μικροοργανισμούς που αγαπούν το ψύχος. Αλλά οι

βιολόγοι ανακαλύπτουν τώρα ότι τελικά η περίπτωσή του δεν είναι και τόσο

ασυνήθιστη. Όπου κι αν κοιτάξουν – σε μόνιμο στρώμα πάγου, παγετώνες ή

παγωμένους πόλους – βρίσκουν ακραίες μορφές ζωής, που εκπλήσσουν με την αντοχή

τους στο κρύο.

«Είναι απίστευτο» λέει στο περιοδικό «New Scientist» ο Ντερκ Σούλτζε – Μάκουτς

αστροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον. «Θα μπορούσε να υπάρχει ζωή σε

θερμοκρασίες πολύ χαμηλές». Και όχι μόνο στη Γη. Αυτά είναι μερικά από τα πιο

αξιόπιστα σημάδια ότι δεν είμαστε μόνοι μας στο ηλιακό σύστημα, ότι ίσως

βρούμε ζωή σε παγωμένες εκτάσεις, όπως ο Άρης ή η Ευρώπη, το φεγγάρι του Δία.

Τα τελευταία 30 χρόνια οι βιολόγοι συνηθίζουν στην ιδέα της ζωής σε ακραίες

θερμοκρασίες, πίεσης και pH, αλλά η περισσότερη δράση λαμβάνει μέρος στο άλλο

άκρο του υδράργυρου, σε εξαιρετικά θερμές συνθήκες, όπως οι πηγές του πάρκου

Γέλοουστοουν, ή «βραστές» σχισμές σε μεσωκεάνια φαράγγια.

Συνομήλικα του πάγου. Συγκρινόμενα με αυτά τα βακτήρια, τα ψυχρόφιλα,

δηλαδή οι μικροοργανισμοί που αγαπούν το κρύο, έμοιαζαν λιγότερο ικανά. Πριν

από τις πρόσφατες ανακαλύψεις, το ρεκόρ για τη χαμηλότερη θερμοκρασία στην

οποία επιβιώνουν τα βακτήρια ήταν -20 βαθμοί και οι μικροβιολόγοι υπολογίζουν

πως το «απόλυτο μηδέν» της ζωής δεν θα ήταν πολύ χαμηλότερα. Έτσι οι

επιστήμονες δεν κοίταζαν προς τους πάγους.

Όμως, αυτό άλλαξε, όταν ανακαλύφθηκαν τα βακτήρια στα βάθη της Ανταρκτικής.

Και το εκπληκτικό είναι ότι μπορούν να επιβιώσουν για ένα εκατομμύριο χρόνια.

«Αν μάλιστα οργανισμοί που βρέθηκαν σε βάθος 60 μέτρων στη Σιβηρία αποδειχθούν

συνομήλικοι του μόνιμου στρώματος πάγου, όπου βρέθηκαν, τότε θα αυξηθεί η

διάρκεια ζωής τους στα τρία εκατομμύρια χρόνια», λέει ο Σούλτζε – Μάκουτς.

Βασική προϋπόθεση για να αντέξουν τα βακτήρια στο χρόνο και το κρύο είναι η

ύπαρξη νερού σε υγρή μορφή, που βοηθά τα θρεπτικά στοιχεία να φτάσουν στα

κύτταρα, απομακρύνει τα απόβλητα και διευκολύνει τις μεταβολικές διαδικασίες

που είναι απαραίτητες για τη ζωή. Ακόμα και σε μόνιμα στρώματα πάγου, συχνά

παραμένουν υγρά σταγονίδια, όπως αυτά όπου ζει το βακτήριο Colwellia.

Δισεκατομμύρια χρόνια! Η μακροβιότητα των μικροοργανισμών αυξάνει

επίσης τις πιθανότητες ζωής σε άλλους κόσμους. Ακόμα κι αν αναπτυσσόταν ζωή

στον Άρη, θα έπρεπε να επιβιώσει μερικά δισεκατομμύρια χρόνια στο απόλυτο

ψύχος. Κάτι δύσκολο αλλά όχι ακατόρθωτο όπως φαίνεται τώρα. «Αν τα βακτήρια

μπορούν να ζήσουν ένα εκατομμύριο χρόνια στους -9 βαθμούς της Γροιλανδίας,

τότε γιατί να μην τα καταφέρουν για ένα δισεκατομμύριο χρόνια στους -40

βαθμούς του Άρη», λέει ο Τζον Πρίσκου από το Πανεπιστήμιο της Μοντάνα. «Αν τα

θρεπτικά συστατικά διεισδύουν μέσα από τις υδάτινες φλέβες, θα επιμηκύνουν τη

ζωή ενός βακτηρίου επ’ αόριστο χρόνο. Αν υπήρχε ποτέ ζωή στον Άρη, τότε είναι

ακόμα εκεί».

Το 2003 ερευνητές της NASA ανακάλυψαν να βγαίνει αέριο μεθανίου από την

επιφάνεια του Άρη. Θα μπορούσε να σχηματίζεται από τα απόβλητα των βακτηρίων

στα έγκατα του πλανήτη. Σε αυτή την περίπτωση, οι ειδικοί προβληματίζονται για

τις μελλοντικές αποστολές στον Κόκκινο Πλανήτη. Γήινα βακτήρια θα μπορούσαν να

μεταφερθούν εκεί και να μολύνουν τους ντόπιους πληθυσμούς πριν τους

ανακαλύψουν οι άνθρωποι.

Τα βακτήρια στα βάθη της Ανταρκτικής άλλαξαν τα δεδομένα

Πρόσφατα ανακαλύφθηκαν ζωντανά βακτήρια στους πάγους της Ανταρκτικής και της

Γροιλανδίας, σε θερμοκρασίες μέχρι 40 βαθμούς κάτω από το μηδέν, θαμμένα σε

βάθος χιλιομέτρων.

Οι οργανισμοί αυτοί έχουν επιβιώσει εδώ κι εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια μέσα σε

υγρές μεμβράνες με ελάχιστο νερό. Και δεν είναι καν «λάτρεις» του ψύχους.

Βρέθηκαν εκεί κατά λάθος αλλά παρ’ όλα αυτά επιβιώνουν. Ακόμα πιο καταπληκτικό

όμως είναι το γεγονός ότι το βακτήριο Colwellia ζει στη θερμοκρασία του υγρού

αζώτου.

Πιθανή η ύπαρξη μικροβιακής ζωής στο ηλιακό σύστημα

Ο συνδυασμός αντοχής στο ψύχος και εκπληκτικής μακροβιότητας που φαίνεται πως

διαθέτουν τα βακτήρια έχει σημαντικές επιπτώσεις στην έρευνα για εξωγήινες

μορφές ζωής. Αν τα βακτήρια της γης μπορούν να μεταβολιστούν σε υγρό άζωτο

είναι πολύ πιθανό να υπάρχει ζωή σε άλλα σημεία του ηλιακού συστήματος.

Σκεφτείτε για παράδειγμα τους παγωμένους πόλους του Άρη, όπου η θερμοκρασία

κυμαίνεται ανάμεσα στους -120 και τους -40 βαθμούς. Ή την Ευρώπη, το φεγγάρι

του Δία, που μπορεί να φιλοξενεί έναν ωκεανό υγρού ύδατος κάτω από τον

παγωμένο του φλοιό. Η θερμοκρασία του, σύμφωνα με τα θεωρητικά μοντέλα, είναι

μεταξύ 10 και 90 βαθμών υπό του μηδενός. Ακόμα και ο Τιτάνας, το φεγγάρι του

Κρόνου, με ποτάμια υγρού αιθανίου ή μεθανίου, μπορεί να φιλοξενεί ζωή στους

-180 βαθμούς Κελσίου. Οι επιστήμονες εκτιμούν τώρα πως μπορεί να υπάρχει ζωή

και στις υγρές νανο-μεμβράνες, που πιστεύεται ότι βρίσκονται κάτω από την

επιφάνεια του Άρη σε θερμοκρασία -80 βαθμών.

Επιμέλεια: Εύη Ελευθεριάδου, Δέσποινα Κουκλάκη