Το σπήλαιο που έκρυβε το μυστικό της εξωγήινης ζωής για 49.000.000 χρόνια

Όταν η βιολόγος σπηλαίων H. Barton εισήλθε στο απόλυτο σκοτάδι των σπηλαίων, δεν περίμενε ότι θα βρει οργανισμούς που αντλούν ενέργεια από το φως. Η ανακάλυψη αυτή της φωτοσύνθεσης στο σκοτάδι δείχνει ότι η ζωή στο σύμπαν μπορεί να υπάρχει σε μέρη που ποτέ δεν φανταζόμασταν.

«Ο τοίχος ήταν φωτεινά πράσινος. Ήταν το πιο ιριδίζον πράσινο που έχεις δει ποτέ, και όμως οι μικροοργανισμοί ζούσαν στο απόλυτο σκοτάδι», λέει η Barton, καθηγήτρια γεωλογικών επιστημών στο University of Alabama.

Κάτω από τα βαθιά βραχώδη φαράγγια της ερήμου Τσιουαουάν στο Νέο Μεξικό, υπάρχει ένα δίκτυο 119 σπηλαίων. Τα σπήλαια αυτά, μέρος του Carlsbad Caverns National Park, σχηματίστηκαν πριν από 4 έως 11 εκατομμύρια χρόνια, λόγω διαλυτικού οξέος θείου που επηρέαζε τον ασβεστόλιθο.

Ανακάλυψη φωτοσυνθετικών μικροβίων στο σκοτάδι

Το Carlsbad Cavern, το πιο δημοφιλές σπήλαιο του πάρκου, φιλοξενεί την Big Room, μια τεράστια αίθουσα σχεδόν 1.220 μέτρα μήκος και 191 μέτρα πλάτος. «Το Carlsbad cavern είναι εύκολα προσβάσιμο. Έχει σκαλοπάτια και σκάλες και όλοι μπορούν να κατέβουν», λέει ο Lars Behrendt, μικροβιολόγος στο Uppsala University.

Όμως λίγοι επισκέπτες γνωρίζουν ότι εκεί βρίσκεται μία από τις πιο αποκαλυπτικές επιστημονικές ανακαλύψεις της τελευταίας δεκαετίας. Το 2018, ο Behrendt, πρόσφατα απόφοιτος PhD, επικοινώνησε με την Barton για να συμμετάσχει σε μια αποστολή. Το αποτέλεσμα ήταν συγκλονιστικό: σε μία σκοτεινή εσοχή, εμφανίστηκαν πράσινα μικρόβια, τα οποία αργότερα ταυτοποιήθηκαν ως cyanobacteria, ικανά να φωτοσυνθέτουν χωρίς καθόλου ηλιακό φως.

«Προχωρήσαμε βαθύτερα και βαθύτερα στη σπηλιά. Χρειαζόμασταν φακούς για να δούμε το χέρι μας μπροστά στο πρόσωπο, και όμως το πράσινο χρώμα στον τοίχο ήταν εμφανές», λέει η Barton.

Τα περισσότερα φυτά και κυανοβακτήρια χρησιμοποιούν chlorophyll a για φωτοσύνθεση. Στα σπήλαια όμως, τα cyanobacteria του Carlsbad έχουν ειδική μορφή χλωροφύλλης (d και f) που απορροφά σχεδόν υπέρυθρο φως, αόρατο στο ανθρώπινο μάτι. Το σχεδόν υπέρυθρο φως ταξιδεύει πολύ πιο μακριά μέσα στον ασβεστόλιθο, δημιουργώντας έναν φυσικό «καθρέφτη» που επιτρέπει την επιβίωση των μικροβίων σε μέρη όπου το ορατό φως δεν φτάνει.

Οι επιστήμονες μέτρησαν ότι στο πιο σκοτεινό βάθος της σπηλιάς, το επίπεδο του σχεδόν υπέρυθρου φωτός ήταν 695 φορές πιο συγκεντρωμένο από την είσοδο. Επιπλέον, αυτά τα cyanobacteria συγκεντρώνονται κυρίως στα πιο βαθιά και σκοτεινά σημεία, επιβιώνοντας πιθανώς ανεπηρέαστα για 49 εκατομμύρια χρόνια.

Οι συνέπειες για την εξωγήινη ζωή

Ανακαλύψεις παρόμοιων μικροοργανισμών έχουν γίνει κι αλλού: από τα στρώματα βακτηρίων στο Yellowstone National Park έως σε βράχους παραλιών στην Αυστραλία. Κάθε φορά, οι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούν διαφορετικές μορφές χλωροφύλλης για να φωτοσυνθέτουν με φως εκτός του ορατού φάσματος, ανοίγοντας νέες προοπτικές για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής.

Όταν ψάχνουμε για κατοικήσιμους εξωπλανήτες, πρέπει να λάβουμε υπόψη τον τύπο του άστρου γύρω από το οποίο περιστρέφονται. Οι M-type stars (red dwarfs – ερυθροί νάνοι) αποτελούν τον πιο κοινό στόχο, καθώς τα πλανητικά τους συστήματα είναι πιο εύκολα ανιχνεύσιμα. Ωστόσο, οι περιορισμένες ζώνες κατοίκησης των red dwarfs και η ανάγκη για νερό σε υγρή μορφή περιορίζουν τις πιθανότητες για ζωή.

«Τα ευρήματα δείχνουν ότι η ζωή μπορεί να προσαρμοστεί σε εντελώς σκοτεινά και προστατευμένα περιβάλλοντα», λέει η Barton. «Αυτό αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε τις κατοικήσιμες ζώνες στο σύμπαν».

Διαβάστε επίσης