Το πλάσμα που ζει 1,3 χλμ. κάτω από τη Γη: Το «σκουλήκι του διαβόλου» και το μυστικό της αντοχής του

Πελοπόννησος Newsroom

Σε βάθος 1,3 χιλιομέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης, μέσα σε ρωγμές πετρωμάτων ενός χρυσωρυχείου της Νότιας Αφρικής, ζει ένας οργανισμός που πριν από μερικές δεκαετίες οι επιστήμονες θα θεωρούσαν σχεδόν αδύνατο να υπάρχει.

Το Halicephalobus mephisto, γνωστό πλέον ως «σκουλήκι του διαβόλου», είναι ένας μικροσκοπικός νηματώδης που αντέχει σε θερμοκρασίες γύρω στους 37 βαθμούς Κελσίου, σε περιβάλλον με πολύ λίγο οξυγόνο και σε απόλυτο σκοτάδι. Η ανακάλυψή του άνοιξε ένα παράθυρο σε έναν ολόκληρο κόσμο κάτω από τα πόδια μας και διεύρυνε σημαντικά τα γνωστά όρια της πολυκύτταρης ζωής.

Η ιστορία του έγινε ξανά αντικείμενο επιστημονικού ενδιαφέροντος τα τελευταία χρόνια, καθώς η μελέτη του γονιδιώματος και του μεταβολισμού του αποκαλύπτει σταδιακά πώς ένα ζώο κατάφερε να προσαρμοστεί σε συνθήκες που θα ήταν εχθρικές για τους περισσότερους συγγενείς του.

Ένα σκουλήκι μέσα σε 6.000 λίτρα νερού

Η ανακάλυψη έγινε στο χρυσωρυχείο Beatrix της Νότιας Αφρικής. Το 2008, ερευνητές άρχισαν να φιλτράρουν νερό που προερχόταν από ρωγμές βαθιά μέσα στα πετρώματα, αναζητώντας αποδείξεις ότι πολυκύτταροι οργανισμοί μπορούσαν να ζουν τόσο μακριά από την επιφάνεια.

Χρειάστηκε να περάσουν από τα φίλτρα περισσότερα από 6.000 λίτρα νερού για να εμφανιστεί ένα μικροσκοπικό σκουλήκι.

Το μοναδικό άτομο του H. mephisto που συλλέχθηκε από το φυσικό του περιβάλλον ήταν θηλυκό και μπορούσε να αναπαραχθεί παρθενογενετικά, χωρίς αρσενικό. Παρά το γεγονός ότι είχε τραυματιστεί κατά τη συλλογή του, πρόλαβε να γεννήσει οκτώ αυγά. Οι απόγονοί του επέτρεψαν στους επιστήμονες να διατηρήσουν το είδος στο εργαστήριο και να το μελετήσουν τα επόμενα χρόνια.

Το 2011 η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature. Οι ερευνητές είχαν εντοπίσει νηματώδεις σε νερά ρωγμών σε βάθη από 0,9 έως 3,6 χιλιόμετρα στα νοτιοαφρικανικά ορυχεία, ενώ το H. mephisto απομονώθηκε σε βάθος 1,3 χιλιομέτρων. Μέχρι τότε, η βαθιά βιόσφαιρα θεωρούνταν κυρίως κόσμος μονοκύτταρων οργανισμών.

Ζει στους 37 βαθμούς – «Κοιμάται» στους 20

Το περιβάλλον του «σκουληκιού του διαβόλου» απέχει πολύ από εκείνο στο οποίο ζουν τα περισσότερα ζώα.

Το νερό γύρω του έχει θερμοκρασία περίπου 37 βαθμών Κελσίου, χαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου, είναι αλκαλικό και πλούσιο σε μεθάνιο. Το ζώο τρέφεται με βακτήρια που αποτελούν μέρος του υπόγειου οικοσυστήματος.

Το εντυπωσιακό είναι ότι το H. mephisto φαίνεται να λειτουργεί καλύτερα ακριβώς σε αυτές τις υψηλές θερμοκρασίες.

Μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2024 στο Communications Biology έδειξε ότι ένα κρίσιμο τμήμα του μηχανισμού παραγωγής ενέργειας του οργανισμού λειτουργεί διαφορετικά ανάλογα με τη θερμοκρασία. Στους 20 βαθμούς Κελσίου η δραστηριότητα της οξειδάσης του κυτοχρώματος c μειώνεται δραματικά, όπως και η κατανάλωση οξυγόνου. Στους 37 βαθμούς, αντίθετα, ο οργανισμός λειτουργεί πολύ πιο αποτελεσματικά.

Η διαφορά φαίνεται ακόμη και στον κύκλο ζωής του: σε υψηλότερη θερμοκρασία ολοκληρώνεται πολύ γρηγορότερα, ενώ στους 20 βαθμούς η ανάπτυξή του επιβραδύνεται σημαντικά.

Το DNA αποκάλυψε το «οπλοστάσιο» επιβίωσης

Το 2019 οι επιστήμονες αποκωδικοποίησαν το γονιδίωμα του H. mephisto και βρήκαν ένα ακόμη κομμάτι της εξήγησης.

Το σκουλήκι διαθέτει ασυνήθιστα μεγάλο αριθμό γονιδίων που σχετίζονται με τις λεγόμενες πρωτεΐνες θερμικού σοκ Hsp70, οι οποίες βοηθούν στην προστασία άλλων πρωτεϊνών όταν ο οργανισμός εκτίθεται σε θερμικό στρες.

Παράλληλα, περισσότερο από το ένα τρίτο των γονιδίων που καταγράφηκαν ήταν νέα σε σχέση με άλλους οργανισμούς των οποίων το γονιδίωμα είχε ήδη μελετηθεί. Οι ερευνητές θεωρούν ότι αυτές οι γενετικές ιδιαιτερότητες αποτελούν μέρος της εξελικτικής προσαρμογής του σε ένα θερμό, φτωχό σε οξυγόνο υπόγειο περιβάλλον.

Το νερό γύρω του είναι χιλιάδων ετών

Εξίσου εντυπωσιακό είναι το ίδιο το οικοσύστημα.

Οι αναλύσεις των υπόγειων νερών στα οποία βρέθηκαν οι νηματώδεις έδειξαν ηλικίες 3.000 έως 12.000 ετών, γεγονός που υποδηλώνει ότι πρόκειται για οικοσυστήματα τα οποία μπορούν να παραμένουν απομονωμένα από την επιφάνεια για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Οι οργανισμοί που ζουν εκεί δεν εξαρτώνται άμεσα από το φως του Ήλιου. Στη βάση της τροφικής αλυσίδας βρίσκονται μικροοργανισμοί που αξιοποιούν χημικές διεργασίες μέσα στα πετρώματα για να αποκτήσουν την απαραίτητη ενέργεια.

Αυτός ο βαθύς και σκοτεινός κόσμος είναι πολύ μεγαλύτερος από όσο φανταζόταν παλαιότερα η επιστήμη και φαίνεται ότι φιλοξενεί πολύ πιο σύνθετες οικολογικές σχέσεις από εκείνες που θεωρούνταν δυνατές.

Από τα έγκατα της Γης στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής

Η σημασία του «σκουληκιού του διαβόλου» ξεπερνά τον ίδιο τον οργανισμό.

Η ύπαρξη ενός πολυκύτταρου ζώου σε τέτοιο βάθος έδειξε ότι η ζωή μπορεί να καταλαμβάνει οικολογικές θέσεις πολύ πιο ακραίες από εκείνες που θεωρούνταν προηγουμένως κατοικήσιμες. Για τον λόγο αυτό, ήδη από την αρχική δημοσίευση στο Nature, οι ερευνητές συνέδεσαν την ανακάλυψη με την αναζήτηση ζωής κάτω από την επιφάνεια άλλων σωμάτων του Ηλιακού Συστήματος.

Αν οργανισμοί μπορούν να επιβιώνουν βαθιά μέσα στον γήινο φλοιό, αποκομμένοι από το ηλιακό φως και με ελάχιστο οξυγόνο, τότε η επιφάνεια ενός πλανήτη ή ενός δορυφόρου δεν είναι απαραίτητα το μοναδικό μέρος όπου αξίζει να αναζητηθούν ίχνη ζωής.

Το H. mephisto παραμένει έτσι ένα από τα πιο παράξενα παραδείγματα της προσαρμοστικότητας της ζωής: ένα ζώο μήκους μικρότερου του ενός χιλιοστού, κρυμμένο περισσότερο από ένα χιλιόμετρο κάτω από τη Γη, που ανάγκασε την επιστήμη να μετακινήσει τα σύνορα ανάμεσα στο «κατοικήσιμο» και το φαινομενικά αδύνατο.

Η «Πελοπόννησος» και το pelop.gr σε ανοιχτή γραμμή με τον Πολίτη

Η φωνή σου έχει δύναμη – στείλε παράπονα, καταγγελίες ή ιδέες για τη γειτονιά σου.

Viber: +306909196125

Στείλε μήνυμα στο Viber

Ακολουθήστε μας για όλες τις ειδήσεις στο Bing News και το Google News