Megdöbbentően népes, földön túli világ él a Föld mélyén

Csaknem kétszer akkora ökoszisztéma rejtőzik a lábunk alatt, mint az óceánok mélyén – annak ellenére, hogy nincs fény, extrém meleg van, nagy a nyomás, és alig van tápanyag. Kutatók becslése szerint a föld alatti bioszféra 15-23 milliárd tonna mikroorganizmusból épül fel, és ez több százszor akkora tömeg, mint a Földön élő összes emberé – derült ki a földmélyi bioszférát vizsgáló, úgynevezett deep life kutatásokból.

A földmélyi életet kutató csapatban 52 ország 1200 tudósa vesz részt többféle tudományterületről a geológiától és a mikrobiológiától a kémiáig és a fizikáig. Tízéves kutatásuk lezárása előtt egy évvel már jelentkeznek az előzetes eredményekkel, amelyeket az Amerikai Geofizikai Szövetség most zajló találkozójához időzítettek.

A Deep Carbon Observatory nemzetközi kutatási program résztvevői szerint a föld alatti világ diverzitása a galápagosihoz vagy az amazóniaihoz fogható, de mivel ide az ember még nem tette be a lábát, az említett élőhelyekkel ellentétben még őrzi ősi állapotát.

Az élet új hatalmas raktára

Karen Lloyd, a knoxville-i Tennessee-i Egyetem adjunktusa szerint olyan ez a felfedezés, mintha „az élet új, hatalmas raktárára bukkantunk volna Földön”.

A vizsgálathoz több helyen 5 kilométernél is mélyebbre fúrtak a föld alá, tengerfenéki fúrásokat is végeztek, majd mintákat hoztak fel, hogy modellezhessék a lenti ökoszisztémát. Arra jutottak, hogy a földi baktériumok és archeák (elavult nevükön ősbaktériumok) 70 százaléka a föld alatt él, így például a kénes forrásokban lubickoló Altiarchaeales, vagy az egysejtű Geogemma barossii, amely a tengerfenéki hidrotermális kürtők forró vizében érzi jól magát.

1,4 kilométerrel a föld felszíne alatt élő fonálféreg egy mikroorganizmusokból álló biofilm felszínén. A kép a washingtoni geofizikus-találkozó anyagából származik.Fotó: GAETAN BORGONIE/AFP

Lloydot leginkább az nyűgözte le, hogy bizonyos organizmusok akár évezredekig elélnek a földalatti világban: „anyagcseréjük aktív, de pangó, és olyan kevés energiával működik, amiről korábban nem hittük, hogy lehetséges”.

Egy organizmus például két és fél kilométerrel a felszín alatt él, évmilliók óta eltemetve, és a nap energiája nélkül oldja meg az életét. A metanogének (azaz anyagcseréjük során metánt termelő mikroogranizmusok) közé tartozó faj nem osztódásra vagy egyéb szaporodásra használja fel az általa termelt metánt, hanem arra, hogy regenerálja önmagát.

Megáll az idő

A föld alatti élet időszámítása nagyban különbözik a miénktől – hívta fel a figyelmet Rick Colwell mikrobális ökológus az Oregon Állami Egyetemről. Némelyik mikroorganizmus évezredek óta létezik már, és legfeljebb a tektonikus mozgások, földrengések, kitörések miatt mozdul meg. „Míg mi, emberek relatíve gyors folyamatok alapján orientálódunk, mint a Nap és a Hold ciklusai, ezek az organizmusok a geológiai korszakok mércéjével befogható, lassú időszámításban élnek.”

A föld alatti bioszférák a geológiai és a földrajzi adottságoktól függően eltérhetnek. Összesített méretük több mint 2 milliárd köbkilométer, de a jövőben még kiderülhet, hogy ennél is kiterjedtebb élőhelyről van szó.

A kutatók két technológiai újdonságnak tulajdonítják felfedezéseiket: vannak olyan fúrók, amelyek képesek áthatolni a Föld kérgén, illetve ma már olyan mikroszkópok állnak rendelkezésre, amelyekkel egyre aprólékosabban tanulmányozhatók az élet formái.

Akármilyen mélyre ásnak, nincs vége

A tudósok igyekeztek megtalálni azt a mélységi határt, amely alatt már nem létezhet élet, de minél mélyebbre ástak, annál változatosabb létformákra bukkantak. A mai ismereteink alapján a hőmérsékleti rekord 122 Celsius-fok – tehát ezen a hőmérsékleten még működhet az élet –, de a kutatók arra számítanak, hogy ez is megdőlhet a vizsgálathoz használt műszerpark további fejlődésével.

Bőven maradtak még titkok is a föld alatt: például nem tudjuk, vajon a felszín felől törtek a mélybe ezek az élőlények, vagy épp ellenkezőleg, a mélyből jöttek fölfelé. Az sem ismert még, hogyan kapcsolódnak a föld alatti kémiai folyamatokhoz ezek a mikrobák, és mit árul el mindez az élet és a Föld közös fejlődéséről. A kutatók szerint néhány megállapításuk már a filozófia és a földön kívüli élet tanulmányozásával foglalkozó exobiológia területére vezet.

Robert Hazen, a Carnegie Tudományos Intézet ásványkutatója szerint „fel kell tennünk a kérdést: ha a földi élet ennyire más lehet, mint amit megszoktunk, miféle furcsaságok várhatnak ránk a bolygón kívül”?

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: