Zemlja je poznata po bogatstvu života na svojoj površini, no najnovija znanstvena otkrića pokazuju da smo možda podcijenili koliko duboko ispod površine naši planetarni sustanari mogu preživjeti. Međunarodni tim znanstvenika proveo je ambiciozan osmogodišnji popis života ispod Zemljine površine i otkrio zadivljujuću raznolikost mikroba na dubinama koje do sada nisu bile poznate.

Pod vodstvom mikrobnog ekologa Emila Ruffa iz Woods Hole Oceanographic Institution u SAD-u i bioinformatičarke Isabelle Hrabe de Angelis iz Max Planck Instituta za kemiju u Njemačkoj, istraživanje je otkrilo mikroskopske oblike života čak 491 metar ispod oceanskog dna, a na kopnu do nevjerojatnih 4.375 metara dubine (oko 2,7 milja).

Tijekom istraživanja analizirani su uzorci iz više od 50 lokacija diljem svijeta – iznad i ispod Zemljine površine – uključujući špilje i dubokomorske hidrotermalne izvore. Površinski uzorci prikupljeni su iz tla, sedimenta i vodenih stupaca, dok su podzemni uzorci dolazili iz bušotina, rudnika, vodonosnika i tekućina nastalih frakiranjem.

Neočekivani uzorci raznolikosti života

Jedno od najzanimljivijih otkrića ovog istraživanja bila je neočekivana raznolikost mikroba u podzemnim sredinama.

"Općenito se pretpostavlja da što dublje idemo ispod Zemljine površine, to je manje dostupne energije i manji je broj stanica koje mogu preživjeti," objašnjava Ruff. "No, pokazali smo da u nekim podzemnim okruženjima raznolikost može lako parirati, pa čak i nadmašiti onu na površini."

Ova pojava posebno je izražena kod mikroba u morskim sredinama te unutar arheja – domene mikroba koja je pokazala veću genetsku raznolikost i ravnomjernu distribuciju što su istraživači dublje kopali. Bakterijska raznolikost u morskoj podzemnoj sredini također je bila iznenađujuće visoka u usporedbi s površinskim ekosustavima.

Život u usporenom ritmu

Za razliku od života na površini, gdje je sunčeva energija pokretač većine bioloških procesa, podzemni život ovisi o drugim izvorima energije. Mikrobi preživljavaju koristeći vodik, metan, sumpor, procese poput serpentinacije, ostatke mrtvih ili čak živih susjednih mikroba, pa čak i radioaktivnost.

Ovi podzemni ekosustavi razvijaju se tektonskom brzinom. Znanstvenici procjenjuju da se neke stanice u dubokoj biosferi dijele tek jednom u tisuću godina.

"Ima smisla da su evolucijski prilagođeni kako bi maksimalno smanjili svoje energetske potrebe i optimizirali svaki dio svog metabolizma za maksimalnu učinkovitost," kaže Ruff.

Povezanost površinskog i podzemnog života

Studija je obuhvatila 478 vrsta arheja, 964 vrste bakterija i 147 metagenoma iz različitih morskih i kopnenih lokacija. Rezultati su pokazali da život na površini i ispod nje ne čine dvije potpuno odvojene cjeline, već kontinuum raznolikosti i strukture.

Unatoč tome, uočene su značajne razlike u sastavu morskih i kopnenih ekosustava, bez obzira na to radi li se o površinskom ili podzemnom staništu.

"Selektivni pritisci na kopnu i u moru su vrlo različiti i favoriziraju organizme koji teško mogu preživjeti u oba okruženja," pojašnjava Ruff. "Kako gore, tako dolje."

Potencijal za otkriće života izvan Zemlje

Zanimljivo je da istraživanje otvara vrata mogućnosti otkrivanja života na drugim planetima. Ruff ističe kako razumijevanje dubokog života na Zemlji može poslužiti kao model za traženje života na Marsu ili drugim planetima.

"Tekuća voda na drugim planetima mogla je stvoriti stjenovita podzemna staništa slična Zemljinima, samo nekoliko metara ispod površine," kaže Ruff. "Ako je tako, bilo kakvi susreti s izvanzemaljskim životom mogli bi zahtijevati malo kopanja."

Ispred nas je novo poglavlje u razumijevanju života

Istraživanje tima Ruffa i Hrabe de Angelis ne samo da proširuje naše razumijevanje života na Zemlji, već i pomiče granice znanstvenih očekivanja o tome gdje život može opstati. Ako mikroorganizmi mogu napredovati u ekstremnim uvjetima duboko ispod Zemljine kore, tko zna kakva nas iznenađenja čekaju kada se okrenemo prema zvijezdama.