Student World

V jihoafrickém zlatém dole v Mponeng byla objevena bakterie obývající prakticky bezkyslíkaté a samozřejmě temné prostředí v hloubce 2,8 km. To ještě není nic tak zvláštního, extremofilní organismy prostě existují. Nakonec, tady byla třeba teplota na extremofily ještě celkem normální, 60 stupňů.
Candidatus Desulforudis audaxviator (název je podle New Scientistu nějak odvozen z latinského výroku ve Vernově Cestě do středu Země) překvapil ale něčím jiným. Když vědci analyzovali vzorky DNA odebrané v dole, zjistili, že s výjimkou drobných laboratorních kontaminací patří všechny jedinému druhu. Tato bakterie tak vytváří svůj vlastní ekosystém a je jeho jediným obyvatelem; jak vidno, není to tak, že by systémy bez biodiverzity byly nutně nestabilní. Význam objevu ocenil např. E. O. Wilson.
Znamená to, že v prostředí této bakterie neexistují žádné „kaskády“, kdy by produkty jedněch organismů byly vstupní látkami biochemie těch dalších. Všechno musí zvládnout organismus sám. Kde se vůbec primárně v tomto systému bere energie? Fotosyntéza zde probíhat nemůže, kyslík zde není (a je pro tyto bakterie jedovatý), ani látky zužitkovatelné jako zdroj energie v redoxních reakcích jako u podmořských vulkánů. Candidatus Desulforudis audaxviator získává energii z radioaktivního rozpadu okolního uranu. Za pomoci této energie zabudovává do živé hmoty uhlík z oxidu uhličitého a dusík z okolních dusičnanů. Bakterie je schopna změnu podmínek k horšímu přečkat v podobě spor.
Není divu, že o celý problém se zajímají astrobiologové a NASA. V první řadě proto, že se ukazuje, že život může existovat i na planetách značně se podmínkami lišícími od těch pozemských. Candidatus Desulforudis audaxviator by nejspíš dokázal přežít a rozmnožovat se zavrtán pod povrchem Marsu nebo na některém z měsíců velkých planet. Za další, ukazuje se, že život je velmi „úsporný“, vše, co potřebuje celý systém, se dokáže vecpat do jediného genomu.
D. audaxviator má v sobě geny „obyčejných“ bakterií i archeí („archeobakterií“). Ty druhé zřejmě získal horizontálním přenosem, když se kutal stále do větších hloubek.

Zdroj: New Scientist

Poznámky:
– Na druhé straně, uzavřené ekosystémy jen s velmi málo druhy jsou celkem stabilní i ve skleněné kouli (ovšem na světle umožňujícím fotosyntézu). Viz také:
Biosféra: Život jako uzavřený systém

– Nemá třeba tato bakterie nějakého virového fága?
– Lovelock předpokládal, že život buď může být celoplanetárním jevem, nebo neexistuje vůbec (tedy až na fáze vzniku a zániku). Možná to tak být nemusí. Nicméně nevíme, jak zde tyto bakterie přežívají dlouho. Chtělo by to provést podrobnější genetické srovnání s jinými bakteriemi a zjistit dobu vzniku tohoto druhu. Mnohdy se ukáže, že podobné systémy nejsou nijak staré a příslušné bakterie jsou úzce příbuzné těm povrchovým a doputovaly sem teprve nedávno (článek na New Scientistu odhaduje stáří na asi 3 miliony let, což v evolučních měřítkách není nijak zvláštní doba). A nakonec – toto jistě není prostředí, kde pozemský život vznikl. Znamená to, že zde může přetrvávat, ovšem zavlečen odjinud. Nadšení astrobiologů nemusí být na místě.
– Vlastní biochemie a způsob, jak konkrétně se pracuje s energií radioaktivního rozpadu, není v původním článku bohužel vysvětleno.
– Úplně na okraj: co civilizace v biosféře tvořené jediným druhem?

Viz také:
Sourozenec fotosyntézy: Houby dokáží růst z radioaktivity?!
DNA odolná vůči radioaktivitě
Raioaktivitou poháněný život na temných mezihvězdných planetách pod vodíkovou peřinou

autor Pavel Houser