Viime vuosina tutkimukset ekstremofiileistä ovat kiinnittäneet astrobiologien kiinnostuksen kohteisiin. Elämänmuotojen löytäminen joissain maapallon äärimmäisissä ympäristöissä on auttanut muokkaamaan ajatustamme maan ulkopuolisesta elämästä. Muiden maailmojen elämä ei ehkä tarvitse sellaista maltillista, tasapainoista ympäristöä, johon suurin osa maapallon elämästä on sopeutunut.
Elämän ja asumismahdollisuuksien etsiminen muilla planeetoilla ja kuukausilla keskittyy nestemäiseen veteen. (Ja yhdessä tapauksessa nestemäiset hiilivedyt.) Solut tarvitsevat nestettä toimintojensa suorittamiseksi; se on aksomaattinen.
Aksiomaattinen on myös se, että kaikkialla maapallolla, josta löydät vettä, löydät elämän. Lämpöaukkoissa merenpohjassa, syvällä luolissa, tuoreessa laavassa ja jäätiköissä. Jopa elämää, joka riippuu uraanin radioaktiivisesta hajoamisesta selviytymiseksi. Näytti siltä, että elämä oli kaikkialla maan päällä, missä vettä oli.
Tähän asti.
Uusi ranskalaisten ja espanjalaisten tutkijoiden tutkimus keskittyy maapallon paikkaan, jossa nestemäistä vettä on runsaasti, mutta elämää ei ole. Alue on nimeltään Dallol, ja se on geoterminen kenttä Etiopiassa. Siinä on kuumia, happamia, hypersaliinisia lampia. Uusi tutkimus on julkaistu Nature-julkaisussa, ja sen otsikko on ”Hyperdiverse archaea lähellä elinrajoja polyextreme-geotermisen Dallolin alueella”.
"... olemme todenneet, ettei näissä suolaisissa, kuumissa ja ylihappoisissa uima-altaissa tai viereisissä magnesiumipitoisissa suolavedessä olevissa järvissä ole mikrobielämää."
Purificación Lopez Garcia, Ranskan kansallinen tieteellisen tutkimuksen keskus, ryhmänjohtaja.
Tutkijat ovat tutkineet Dallolin aluetta aiemmin, ja nämä tutkimukset osoittivat elämän esiintymisen. Mutta tämä uusi teos ohittaa nämä tulokset ja esittää tapauksen niin äärimmäisestä ympäristöstä, jopa ekstremofiilit eivät voi elää siellä.
Toukokuussa 2019 Nature julkaisi tutkimuksen nimeltään "Erittäin pienet mikro-organismit Dallolin tulivuoren polyekstreemisissä olosuhteissa, Pohjois-Afarissa, Etiopiassa." Johdannossa sanotaan: "Tässä kerromme ensimmäistä kertaa todisteita näiden kuumien lähteiden olemassaolosta käyttämällä morfologisten ja molekyylianalyysien yhdistelmää." Tutkijoiden mukaan oli olemassa todisteita elämästä, joka "juuttunut mineraaliesiintymien sisään", ja että elämänmuodot olivat järjestön Nanohaloarchaea -järjestön jäseniä, eliöitä, joita löytyy muista hypersaliiniympäristöistä.
Mutta tämä uusi tutkimus päätyy erilaiseen tulokseen: Dallolin moni-äärimmäisissä lampissa ei ole elämää.
”Tutkittuaan paljon enemmän näytteitä kuin aikaisemmissa töissä, riittävillä kontrolleilla, jotta ne eivät saastuta, ja hyvin kalibroidulla menetelmällä, olemme todenneet, ettei näissä suolaisissa, kuumissa ja ylihappoisissa uima-altaissa tai viereisissä magnesiumipitoisissa uima-altaissa ole mikrobeja. suolavesijärvet ”, sanoi johtava tutkija Puri López García lehdistötiedotteessa.
Lopez Garcia kertoo, että aiemmissa tutkimuksissa on ehkä löytynyt mikroskooppisia rakenteita, jotka näyttivät soluilta mikroskoopin alla. Mutta heidän analyysinsa osoittaa, että heidän biologinen luonteensa ei kestä tiukkaa tieteellistä tutkimusta. "Muissa tutkimuksissa, lukuun ottamatta näytteiden mahdollista saastumista vierekkäisten maiden arhaeaa, nämä mineraalihiukkaset voidaan tulkita fossiilisiksi soluiksi, kun todellisuudessa ne muodostuvat suolavedessä spontaanisti, vaikka elämää ei olekaan."
Dallolin maisema on voimakkaan hydrotermisen toiminnan alue. Siellä on tulivuoren kraatteri, joka on täynnä suolaa, jossa voimakas lämpö kiehuu vettä ja josta pääsee myrkyllisiä kaasuja. Itse Dallol sijaitsee Danakilin masennuksessa kaukaisessa kolmiossa. Se on syrjäinen alue, joka tunnetaan muista maailmanmuodoistaan ja väreistään.
Dallolin hydrotermiset lähteet purkavat korkean lämpötilan vettä, joka saavuttaa 108 ° C (226 ° F.). Se on myrkyllinen, hypersalinen ja erittäin hapan. Lopez Garcian mukaan tässä ympäristössä jotkut piidioksidirikkaat Dallol-mineraalisaostumat voivat näyttää mikroskoopin alla olevilta mikrobisoluilta.
"Emme odota löytävänsä elämämuotoja samanlaisissa ympäristöissä muilla planeetoilla, ainakaan emmekä perustu maanpäällisen biokemian kaltaiseen biokemiaan."
PURIFICACIÓN LOPEZ GARCIA, RANSKAN KANSALLINEN TIETEELLISEN TUTKIMUKSEN KESKUS, TEAMIJOHTAJA.
Ympäröivä alue sisältää runsaasti erilaisia primitiivisiä suolaa rakastavia organismeja, mutta uima-altaat eivät itse tee. "Mitä tapahtuu, on suuri erotus aavikon halogeenifarkaaleja ja suolavesikanjoneja hydrotermisen alueen ympärillä", biologi Lopez Garcia selittää, "mutta ei itsehapeissa ja hypersaliinialtaissa eikä ns. Mustassa ja Dallolin keltaiset järvet, joissa magnesiumia on runsaasti. Ja kaikki tämä huolimatta siitä, että tuulen ja ihmisten vierailijoiden aiheuttama mikrobien leviäminen tällä alueella on voimakasta. "
Olemme innoissamme, kun havaitsemme vettä toisesta maailmasta, mitä toistaiseksi ei ole tapahtunut usein. Mutta tämä tutkimus osoittaa, että veden läsnäolo, vaikka houkutteleva ja tieteellisesti jatkamisen arvoinen, ei takaa mitään. Itse asiassa se osoittaa, että tämäntyyppisissä ympäristöissä voi esiintyä mikroskooppisia rakenteita, jotka näyttävät olevan alkuperältään bioottisia, mutta eivät. Se osoittaa, että nestemäiset vesiympäristöt voivat olla steriilejä.
"Lisäksi tutkimuksemme tarjoaa todisteita siitä, että maapallon pinnalla on paikkoja, kuten Dallolin uima-altaat, jotka ovat steriilejä, vaikka ne sisältävät nestemäistä vettä", korostaa Lopez Garcia.
Dallolin uima-altaat ovat nelinkertaisia uhkia elämässä. Korkeiden lämpötilojen, korkean happamuuden ja ylimääräisen suolapitoisuuden yhdistelmä luo esteen eläville organismeille. Muissa lampissa on runsaasti kaotrooppisia magnesiumsuoloja. Kaotrooppiset aineet hajottavat vesimolekyylin vesimolekyylien välillä ja denaturoivat myös biomolekyylit.
Jos oletetaan, että muiden maailmojen elämässä on samanlainen biokemia kuin maapallon elämässä, mikään ei voisi selviytyä tällaisessa ympäristössä. "Emme odota löytävänsä elämämuotoja samanlaisissa ympäristöissä muilla planeetoilla, ainakaan emmekä perustu maanpäällisen biokemian kaltaiseen biokemiaan", Lopez Garcia huomauttaa.
Lisää:
- Lehdistötiedote: Tutkijat löytävät paikan maapallolla, jossa ei ole elämää
- Tutkimuspaperi: Hyperdiverseettinen archaea lähellä elinrajoja polyextreme-geotermisen Dallolin alueella
- Wikipedia: Extremofiilit
- Tutkimusasiakirja: Erittäin pienet mikro-organismit Dallolin tulivuoren polyekstremaalisissa olosuhteissa, Pohjois-Afar, Etiopia
