Pohřbeny zaživa — japonští vědci probudili 100 milionů let spící bakterie z oceánského dna

Loď JOIDES Resolution, s posádkou japonských vědců, shromáždila před deseti lety vzorky oceánského dna. Ty pocházely z hloubky zhruba 6 000 metrů v jižní části Tichého oceánu a 100 metrů pod úrovní dna. Tato zóna je charakteristická velice omezenou koncentrací kyslíku a živin, která by zde sytila potenciální život. Přesto ve vzorcích nalezli velice staré mikroorganismy, které se po dodání uhlíkatých a dusíkatých látek doslova probudily zpět k životu.

Vědci proto pátrali po způsobech, díky kterým mohou v takto nutričně nehostinných podmínkách mikroorganismy přežít. „Naší hlavní otázkou bylo, jak dlouho mikrobi v nepřítomnosti potravy přežijí,“ říká Yuki Morono, vedoucí práce, která oceánské dno zkoumala. Ta byla před třemi dny publikována v časopise Nature Communications.

Japonský tým odhalil, že i 101,5 milionu let staré bakterie, nalezené ve vzorcích oceánské půdy, jsou v okamžiku dostupnosti živin schopné opětovného nastartování metabolismu. „Zpočátku jsem byl k těmto závěrům skeptický,“ říká Morono. „Pak jsme se ovšem přesvědčili, že i takto staré buňky jsou skutečně stále naživu. Více než 99% z nich bylo schopno růstu.“ Mikrobi, pohřbení pod vrstvou oceánského dna, zanevřeli po tuto dobu na veškeré energeticky náročné aktivity a životní potřeby, aby tuto dobu dokázali přežít.

Poměrně problematické bylo pro vědce zajistit přísné sterilní podmínky, které zajistily, že vzorky pravěkých bakterií nebudou kontaminovány. Kvůli tomu byly krmeny skrze miniaturní trubici, navrženou tak, aby zabraňovala vstupu jiných mikroorganismů. Hladové bakterie odpověděly na přítomnost živin velice rychle. Během 68 dnů se počet buněk z původních 7 tisíc zvýšil celkem čtyřnásobně.

Jak se ovšem mikroorganismům podařilo tak dlouhou dobu bez živin přečkat? Odpověď na tuto otázku tkví v jejich způsobu života. Jedná se zejména o aerobní bakterie, tedy takové, které, podobně jako naše buňky, vyžadují pro svůj metabolismus kyslík. V oceánském dně se nacházely běžné půdní rody Actinobacteria, dále pro lidskou mikroflóru typické Bacteroidetes, Firmicutes, řada proteobakterií a v menší míře i zástupci Chloroflexi, kam spadají například sinice. Nalezena byla i skupina termofilních Archea, která můžeme nalézt v blízkosti suchozemských horkých pramenů. Japonští vědci usuzují, že tuto dlouhou nehostinnou dobu přečkaly v malých vzduchových bublinách, které během geologických procesů průběžně pronikaly do sedimentu oceánského dna.

Díky novým metodám pěstování prehistorických mikrobů se japonský tým chystá zkoumat další související hypotézy.

Originální publikace: https://www.nature.com/articles/s41467-020-17330-1

Zdroj: Phys.org, Live Science, zdroj titulního obrázku: Huffpost