Οι επιστήμονες εντόπισαν βακτήρια ηλικίας 40.000 ετών σε τούνελ – Έξι μήνες μετά επανεργοποιήθηκαν

• Αρχαίοι μικροοργανισμοί που είχαν παγιδευτεί στο permafrost της Αρκτικής αρχίζουν επανενεργοποιούνται καθώς το έδαφος λιώνει.
• Πειραματικά δείγματα από την Αλάσκα έδειξαν ότι οι μικροοργανισμοί μπορούν να αναζωογονηθούν και να σχηματίσουν βιοφίλμ μετά από μήνες σε θερμοκρασίες παρόμοιες με αυτές του καλοκαιριού.
• Η επανενεργοποίηση αυτών των μικροοργανισμών οδηγεί στην αποσύνθεση οργανικής ύλης και απελευθέρωση αερίων του θερμοκηπίου, όπως διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο.
• Η τήξη του permafrost και η μικροβιακή δραστηριότητα αποτελούν σημαντική αβεβαιότητα για την εξέλιξη της κλιματικής αλλαγής.
• Οι επιστημονικές γνώσεις παραμένουν περιορισμένες, καθώς έχει μελετηθεί μόνο μικρό μέρος του παγκόσμιου permafrost και δεν είναι γνωστό αν οι μικροοργανισμοί σε άλλες περιοχές αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο.

Αρχαίοι μικροοργανισμοί που παρέμεναν παγιδευμένοι στους πάγους της Αρκτικής για δεκάδες χιλιάδες χρόνια αρχίζουν πλέον να «ξυπνούν», καθώς το μόνιμα παγωμένο έδαφος (permafrost) λιώνει σταδιακά. Οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι αυτή η αργή επανενεργοποίηση μπορεί να ενισχύσει την απελευθέρωση αερίων του θερμοκηπίου, επηρεάζοντας περαιτέρω το ήδη επιβαρυμένο κλίμα.

Το permafrost καλύπτει σχεδόν το ένα τέταρτο του Βόρειου Ημισφαιρίου και λειτουργεί ως μια τεράστια «αποθήκη» οργανικής ύλης. Καθώς το έδαφος αυτό αρχίζει να αποψύχεται, αποκαλύπτει φυτικά υπολείμματα, οστά ζώων και πλήθος μικροοργανισμών που είχαν παραμείνει σε αδράνεια από την εποχή των παγετώνων. Το βασικό ερώτημα για τους ερευνητές είναι τι συμβαίνει όταν αυτοί οι μικροοργανισμοί επανέρχονται στη ζωή και αρχίζουν ξανά τη βιολογική τους δραστηριότητα.

Πείραμα στην Αλάσκα

Για να δώσουν απαντήσεις, ερευνητές με επικεφαλής τον Tristan Caro συνέλεξαν δείγματα permafrost από μια υπόγεια σήραγγα στην κεντρική Αλάσκα, την οποία διαχειρίζεται το Σώμα Μηχανικών του αμερικανικού στρατού. Η σήραγγα, μήκους περίπου 100 μέτρων, προσφέρει μια σπάνια «τομή» στα αρχαία στρώματα πάγου, όπου διακρίνονται ακόμη και απολιθωμένα κατάλοιπα βισόνων και μαμούθ.

Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, τα δείγματα αποψύχθηκαν σε θερμοκρασίες μεταξύ 4 και 12 βαθμών Κελσίου, δηλαδή παρόμοιες με εκείνες που επικρατούν το καλοκαίρι στην Αλάσκα.

Ο στόχος ήταν να διαπιστωθεί αν οι μικροοργανισμοί που βρίσκονταν εγκλωβισμένοι στο έδαφος παρέμεναν ζωντανοί και ικανοί να ενεργοποιηθούν. Όπως ανέφερε χαρακτηριστικά ο Caro, ακόμη και η έντονη οσμή της σήραγγας αποτελούσε ένδειξη μικροβιακής παρουσίας. «Το πρώτο πράγμα που παρατηρείς όταν μπαίνεις είναι η άσχημη μυρωδιά, σαν ένα υπόγειο που έχει μείνει κλειστό για πολύ καιρό. Για έναν μικροβιολόγο, αυτό είναι συναρπαστικό, γιατί τέτοιες οσμές συνδέονται συχνά με μικροοργανισμούς», σημείωσε.

Αργή αλλά σταθερή «αφύπνιση»

Τα πρώτα αποτελέσματα έδειξαν εξαιρετικά χαμηλή δραστηριότητα. Για τους πρώτους μήνες, μόλις ένα στα 100.000 κύτταρα αναπαραγόταν καθημερινά — ρυθμός πολύ πιο αργός σε σύγκριση με τα κοινά βακτήρια σε εργαστηριακές συνθήκες.

Ωστόσο, περίπου έξι μήνες αργότερα, η εικόνα άρχισε να αλλάζει. Ορισμένες μικροβιακές κοινότητες άρχισαν να σχηματίζουν βιοφίλμ, δηλαδή δομημένα στρώματα που υποδηλώνουν ενεργή ανάπτυξη και συνεργασία μεταξύ των κυττάρων.

«Δεν πρόκειται για νεκρά δείγματα», τόνισε ο Caro. «Είναι πλήρως ικανά να φιλοξενήσουν ενεργή ζωή, η οποία διασπά την οργανική ύλη και απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα».

Η μετάβαση από την αδράνεια σε εμφανή δραστηριότητα δείχνει ότι, ακόμη και μετά από δεκάδες χιλιάδες χρόνια, οι μικροοργανισμοί μπορούν να επανεκκινήσουν βασικές λειτουργίες ζωής όταν οι συνθήκες το επιτρέψουν.

Ένας μικρός μηχανισμός με μεγάλες συνέπειες

Η αφύπνιση αυτών των μικροοργανισμών έχει σημαντικές επιπτώσεις. Καθώς αποδομούν την αρχαία οργανική ύλη, απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο — δύο βασικά αέρια που συμβάλλουν στην υπερθέρμανση του πλανήτη.

Όπως επισημαίνει ο γεωεπιστήμονας Sebastian Kopf, η τήξη του permafrost αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες αβεβαιότητες στην επιστήμη του κλίματος. «Δεν γνωρίζουμε ακόμη πώς θα επηρεάσει η απόψυξη αυτών των τεράστιων αποθεμάτων άνθρακα τα οικοσυστήματα και τον ρυθμό της κλιματικής αλλαγής», ανέφερε.

Παρά τα ευρήματα, πολλά ερωτήματα παραμένουν ανοιχτά. Οι επιστήμονες έχουν μελετήσει μόνο ένα μικρό μέρος του παγκόσμιου permafrost και δεν είναι σαφές αν οι μικροοργανισμοί σε άλλες περιοχές αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο ή με την ίδια ταχύτητα.