SME
Piatok, 4. december, 2020 | Meniny má Barbora, BarbaraKrížovkyKrížovky

Oceán mikróbov spod oceánskeho dna

Vedci získali ďalšie dôkazy o impozantnom množstve mikroorganizmov, ktoré obývajú sedimenty pod dnami Atlantického a Tichého oceánu.

Vzorky mikróbov zo sedimentov pod dnom Atlantiku pri Newfoundlande vedci získali vrtnou súpravou na palube výskumnej lode JOIDES Resolution, upravenom plavidle, ktoré kedysi slúžilo na hľadanie ložísk ropy.Vzorky mikróbov zo sedimentov pod dnom Atlantiku pri Newfoundlande vedci získali vrtnou súpravou na palube výskumnej lode JOIDES Resolution, upravenom plavidle, ktoré kedysi slúžilo na hľadanie ložísk ropy.

BRATISLAVA. Podiel skupiny organizmov na pozemskom živote sa vyjadruje biomasou, čiže celkovou hmotnosťou, a určením ekosystému alebo zemepisnej oblasti. Napríklad drobné mravce tvoria vyše desať percent biomasy v amazonskom dažďovom pralese. Hmotnosť celého pozemského života je však iba na úrovni jednej miliardtiny percenta hmotnosti našej planéty. Najväčší príspevok ako skupina majú stromy, suchozemské organizmy obrovsky prevažujú nad morskými - pohľad skresľujú biologicky najbohatšie oblasti pri hladine.

Šesť a pol miliardy ľudí má hmotnosť asi sto miliónov ton. To je iba čosi vyše desatiny percenta zemskej biomasy. Domáce zvieratá predstavujú jediné jej percento, poľnohospodárske plodiny necelé tri percentá. Z druhov živočíchov patrí rekord biomasy drobnému antarktickému kôrovcovi Euphasius superba nazývanému krill, hlavnej potrave kosticových veľrýb. Jeho biomasa presahuje päťnásobok biomasy ľudstva.

Najťažšie sa odhaduje biomasa mikróbov; pri tých bez bunkového jadra, prokaryotoch, je azda na úrovni rastlín. Väčšina mikróbov žije vo vodách morí a oceánov a jednak v pôde, jednak hlbšie pod povrchom súše a oceánskymi dnami. Podzemné tvoria nášmu zraku doteraz prevažne skrytú sféru života - nuž a práve z nej sa podľa najnovších predstáv mohol zrodiť ostatný život.

Na bode varu

Výskum podzemných mikróbov je veľmi dôležitý. Predovšetkým pod dnami morí a oceánov, lebo údajne tvoria dve tretiny prokaryotov. Navyše sa okolo prostredia na oceánskom dne a pod ním krútia úvahy o vzniku pozemského života. Donedávna držali rekord prokaryoty zo sedimentov starých 3,5 milióna rokov 842 metrov pod oceánskym dnom, žijúce pri teplote 55 stupňov Celzia. Vzorky z vrtov pri kanadskom Newfoundlande na severe Atlantiku teraz rekord posunuli. Prokaryoty sa tam totiž našli v sedimentoch starých až 111 miliónov rokov 1626 metrov pod oceánskym dnom, kde panujú teploty až sto stupňov Celzia. Mikroskopy i biochemické rozbory vzoriek potvrdili, že aj v takej hĺbke ide o živé, deliace sa mikróby. Genetické rozbory zasa, že ide o zástupcov jednej z dvoch veľkých skupín prokaryotov, archeóny. Tie sa od druhej skupiny, baktérií, líšia biochemicky (najmä tukmi v bunkových membránach), fyziologicky i geneticky.

Archeóny zosobňujú podľa klasifikácie, ktorú zaviedol Carl Woese z Illinoiskej univerzity, jednu z troch domén pozemského života. Druhou sú baktérie a treťou eukaryoty, bunky s jadrom. Jednobunkové eukaryoty sú prvoky. Z eukaryot sa skladajú všetky mnohobukovce vrátane ľudí. Medzi archeónmi sa vyskytuje vysoký podiel extrémofilov, mikróbov, ktoré dobre znášajú extrémne fyzikálne a chemické podmienky, v danom prípade teploty. Pritom spomenutá hĺbka očividne nevymedzuje spodnú hranicu života, hoci teplota na úrovni bodu varu sa už blíži najvyššej zaznamenanej teplote, pri ktorej ešte prokaryoty rastú (asi 113 stupňov Celzia).

Vládnu, no žijú pomaly

Nadvládu archeónov v sedimentoch pod oceánskym dnom potvrdili vzorky z hĺbok až niekoľko sto metrov (pod dnom), ktoré získala druhá skupina vedcov na viacerých miestach Atlantického a Tichého oceánu. Dosiaľ sa myslelo skôr na baktérie, ale tie prevládajú iba vo vrstvách sedimentov tesne pod dnom. Hlbšie preberajú žezlo archeóny, zastúpené najmenej 87 percentami. Ich súhrnná biomasa sa nanovo predbežne odhaduje na 90 miliárd ton, čo zodpovedá desatine biomasy tropických dažďových pralesov. Tento odhad spadá do skoršie predloženého rozpätia 60 - 300 miliárd ton.

Mikróby, prevažne archeóny, obývajú asi 200 miliónov kilometrov kubických sedimentov pod morským dnom; zhrnuté dokopy by vytvorili kocku s hranou dlhou 600 kilometrov. Oveľa lepšie ako baktérie sa totiž vedia vyrovnať s extrémami tlaku a teploty na takých miestach, ako aj s tamojším chronickým nedostatkom živín a zdrojov energie, ktoré využívajú bežné životné formy.

Tretia skupina vedcov skúmala mikróby v sedimentoch zhruba jeden až 50 metrov pod dnom Tichého oceánu pri pobreží Peru. Tamojšie vody sú biologicky zvlášť bohaté a tak sa na dno dostáva a do sedimentov vstupuje veľa organického materiálu. Mikróby najhlbšie v sedimentoch sú z asi 90 percent archeóny. S hĺbkou ich zastúpenie rastie, hoci počet klesá. No vždy je ich veľa, stovky miliónov v centimetri kubickom, čo napokon zistili všetky výskumy spomenuté v tomto článku.

Mikróby zo sedimentov pod oceánskym dnom možno netvoria "iba" desatinu pozemskej biomasy, čo je bežný odhad, ale azda až tretinu. No na rozdiel od baktérií, ktoré sa delia rýchlo (známa Escherichia coli, na archívnej snímke, zdvojnásobi svoj počet za 20 minút), archeóny pod oceánskym dnom zdvojnásobujú svoj počet v mierke storočí až tisícročí. Ich metabolizmus je veľmi pomalý. Navyše sa geneticky líšia od povrchových.

Výsledky prvého výskumu uverejnil tím Johna Parkesa z Cardiffskej univerzity (Veľká Británia) v časopise Science, výsledky druhého tím Kaia-Uwea Hinrichsa z Brémskej univerzity (Nemecko) v časopise Nature a tretieho tím Christophera Housea z Pennsylvánskej štátnej univerzity (USA) v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

Stĺpec vzoriek z vrtu bádatelia "olúpali" z vonkajších vrstiev, aby zaručili, že analýzu neskreslia mikróby z menších hĺbok sedimentov alebo z oceánskej vody. Foto - Integrated Ocean Drilling Program/Texas A&M University

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Gröhling by mohol na revanš blokovať Matovičov plán, ale neurobí to

Do Vianoc otvoria aj školu, kam chodia Matovičove dcéry.

Lídri strán po rokovaní u prezidentky.
Dobré ráno

Dobré ráno: Lučanský mal brať úplatky. Kedy sa skončí zatýkanie?

Čo to vypovedá o štáte v ktorom sme žili?

Prokurátor Maroš Žilinka.

Neprehliadnite tiež

Sackboy: A Big Adventure je hra pre celú rodinu

Rodinná hra s vlnenou bábikou v hlavnej úlohe.

Kuracie kúsky z pestovaného mäsa od firmy Eat Just. Predaj kultivovaného mäsa schválil ako prvý Singapur.

Najvýznamnejšia vedkyňa, o ktorej ste asi nikdy nepočuli

Spoluzaklada významnú oblasť matematiky.