Kaip ekstremofilai padės rasti gyvybę už Žemės ribų

Dr. Renata Minkevičiūtė, VU Fizikos fakultetas, Teorinės fizikos ir astronomijos institutas

Mikroorganizmai yra seniausi Žemės gyventojai. Jie čia įsikūrė maždaug prieš 3,5 mlrd. m., jeigu tikėti, kad seniausia rasta bakterijos fosilija yra tikra. Bet ir 2,5 mlrd. m. (mokslininkai turi rimtų įrodymų, kad šiuo laikotarpiu gyvybė Žemėje jau egzistavo) evoliucijos skamba neblogai. Tai daugybė laiko prisitaikyti prie įvairiausių aplinkos sąlygų ir užkariauti visas įmanomas ekosistemas planetoje. Mikroorganizmai gali gyventi netgi kituose gyvuose organizmuose ir valdyti jų gyvybinius procesus. Štai kodėl turime rūpintis ką valgome, nes mikroorganizmų rinkinys mūsų žarnyne ir kituose organuose lemia ne tik fizinę savijautą, bet ir psichinę sveikatą, nuotaiką.

Pastarąjį pusšimtį metų apie šių mažylių paplitimą sužinojome labai daug naujo. Žmogui patogiai gyventi ir daugintis reikia gana komfortiškų sąlygų. Temperatūros intervalas, kuriame gali išgyventi žmogus, palyginti nedidelis: maždaug nuo -32 iki +35 °C. Tuo tarpu dauginimosi  intervalas itin mažas ir siekia vos kelis laipsnius. Tuo tarpu egzistuoja mikroorganizmai, puikiai besijaučiantys nedraugiškomis žmogui sąlygomis. Šios gyvybės rūšys, prisitaikiusios gyventi ekstremaliomis sąlygomis, vadinamos ekstremofilais. Tiktokiomis sąlygomis jie gali daugintis ir maitintis.

Yra įvairių ekstremofilų tipų: anaerobai gali gyventi be deguonies (deguonis jiems netgi nuodingas); termofilai išgyvena aukštesnėje nei 100 °C temperatūroje; psichrofilai toleruoja žemą temperatūrą (apie -10 °C); litoautotrofai gyvena vulkaninės kilmės uolienose; metanogenai yra bakterijos, kurios gamina metaną. Acidofilai toleruoja rūgščią terpę, kurios ph mažesnis už 1 vienetą – labai rūgštu! O alkalifilai yra šarminės terpės mėgėjai, kurios pH gali būti didesnis už 9 arba aukštesnis. Halofilai klesti sūrioje aplinkoje, o endolitai gyvena mikroskopinėse uolienų porose. Oligotrofai mėgsta gyventi pusbadžiu tarsi kokie jogai; barofilai išgyvena aukštame slėgyje; kserofilai toleruoja ypač sausą aplinką. Yra netgi tokių, kurie toleruoja nuodingą aplinką. Kitaip sakant, Žemėje gyvybę mes galime surasti lede, urvuose, po žeme, labai sūriuose vandenyse, hidroterminėse srovėse – beveik visur.

Ekstremofilų pažinimas ir tyrimai svarbūs, norint suprasti, kokios iš tiesų yra gyvybės egzistavimo ribos. Niekur kitur Saulės sistemoje mes nerastume tokių palankių sąlygų gyvybei egzistuoti, kaip Žemėje. Kituose Saulės sistemos kūnuose yra arba šalta, arba sausa, arba ir šalta ir sausa. Arba temperatūra itin aukšta, aplinkoje nėra deguonies, o paviršiaus niekas nesaugo nuo pavojingos Saulės ultravioletinės spinduliuotės. Ar turėtume dėl to nurašyti likusius pasaulius Saulės sistemoje, kaip netinkamus gyvybei? Mokslininkai, tyrinėjantys ekstremofilus, turi vis daugiau vilties, kad gyvybė gali egzistuoti ir Marse, ir Jupiterio palydove Europoje, ir Saturno palydove Encelade. Potencialių gyvybei kosminių kūnų sąrašą būtų galima tęsti. Ir visa tai tik Žemės mažyčių organizmų gebėjimo užkariauti ekstremalias aplinkas dėka.

Daugiau apie stebėtiną mažųjų ekstremofilų pasaulį sužinosite apsilankę doc. dr. Renatos Minkevičiūtės paskaitoje, kuri vyks rugsėjo  13 d. 12 val. Nacionalinio Fizinių ir technologijos mokslų centro  B435 auditorijoje (Saulėtekio al. 3, Vilnius).

Būtina išankstinė registracija https://www.mokslofestivalis.eu/renginiai/

 

Nuotraukoje: Studentai ima grunto mėginius iš Azorų salose esančių vietovių, kur giliai iš žemės veržiasi garai, o uolienos nuo karščio įkaitusios iki raudonumo. Grunto mėginiai bus naudojami ieškant mikroorganizmų, gyvenančių šiomis ekstremaliomis sąlygomis.