Przywróciliśmy do życia organizm sprzed 7 tys. lat. Niesamowity wyczyn naukowców badających Morze Bałtyckie
Czy można przywrócić do życia organizm, który istniał na Ziemi tysiące lat temu? Naukowcy właśnie to zrobili. Międzynarodowy zespół badaczy z sukcesem ożywił fitoplankton, który przeleżał w osadach na dnie Bałtyku niemal 7000 lat. Wyniki ich badań zostały opublikowane w prestiżowym The ISME Journal i rzucają nowe światło na zdolność mikroorganizmów do przetrwania w ekstremalnych warunkach.
Zespół niemieckich naukowców ożywił glony (główna ilustracja), które opadły na dno Morza Bałtyckiego prawie 7000 lat temu. Pomimo tysięcy lat spędzonych bez światła i tlenu, badane gatunki okrzemek odzyskały pełną żywotność.
Podróż do przeszłości Bałtyku
Wiele organizmów, od bakterii po ssaki, może przejść w swego rodzaju „tryb uśpienia”, aby przetrwać okresy niekorzystnych warunków środowiskowych. Dotyczy to również fitoplanktonu, mikroskopijnie małych roślin, które żyją w wodzie i przeprowadzają fotosyntezę. W czasie stadium uśpienia opadają na dno zbiorników wodnych, gdzie z czasem są pokrywane osadem i konserwowane w warunkach beztlenowych.
Takie osady są jak kapsuła czasu zawierająca cenne informacje o minionych ekosystemach i zamieszkujących je społecznościach biologicznych, ich rozwoju populacji i zmianach genetycznych - wyjaśnia Sarah Bolius.
Ekspertka ds. fitoplanktonu z Instytutu Leibniza ds. Badań Morza Bałtyckiego w Warnemünde (IOW) jest pierwszą autorką badania opublikowanego niedawno w czasopiśmie The ISME Journal, w którym rdzenie osadów z Morza Bałtyckiego zostały przeanalizowane specjalnie pod kątem żywych uśpionych komórek fitoplanktonu z przeszłości.
Bałtyckie "zmartwychwstanie"
To podejście nosi dość niezwykłą nazwę „ekologii zmartwychwstania”: uśpione algi mogą w sprzyjających warunkach zostać przywrócone do życia, a następnie są charakteryzowane genetycznie i fizjologicznie oraz porównywane z obecnymi populacjami fitoplanktonu - kontynuuje Bolius.
Poprzez analizę innych składników osadów, tzw. proxy, będzie można również wyciągnąć wnioski na temat przeszłych warunków zasolenia, tlenu i temperatury. Łącząc wszystkie te informacje, chcemy lepiej zrozumieć, w jaki sposób i dlaczego fitoplankton Morza Bałtyckiego dostosował się genetycznie i funkcjonalnie do zmian środowiskowych - wyjaśnia badaczka.
Więcej przeczytasz na Spider's Web:
Fitoplankton, który zasnął na tysiące lat
Zespół kierowany przez Sarah Bolius, w którego skład weszli eksperci oraz naukowcy z uniwersytetów w Rostocku i Konstancji, zbadał rdzenie osadów pobrane z głębokości 240 m we wschodniej Głębi Gotlandzkiej. Próbki pobrano z różnych warstw osadów, które reprezentują okres około 7000 lat.
Gatunek okrzemek Skeletonema marinoi był jedynym gatunkiem fitoplanktonu, który został przywrócony do życia ze wszystkich próbek. Jest bardzo powszechny w Morzu Bałtyckim i zwykle występuje podczas wiosennego zakwitu. Najstarsza próbka z żywymi komórkami tego gatunku została datowana na wiek 6871 ± 140 lat.
To niezwykłe, że wskrzeszone glony nie tylko przetrwały, ale najwyraźniej nie straciły nic ze swojej sprawności, tj. zdolności do biologicznej wydajności: rosną, dzielą się i fotosyntetyzują jak ich współcześni potomkowie — podkreśla Sarah Bolius.
Pomiar wydajności fotosyntezy wykazał, że nawet najstarsze "ożywione" algi mogą nadal aktywnie produkować tlen – ze średnimi wartościami 184 mikromoli tlenu na miligram chlorofilu na godzinę. Są to wartości porównywalne z wartościami obecnych przedstawicieli tego gatunku.
Kapsuła czasu i przyszłość badań
Zjawisko, w którym organizmy przeżywają w stanie uśpienia przez bardzo długie okresy czasu i mogą potencjalnie ponownie zasiedlać siedliska w odpowiednich warunkach, jest znane również z innych badań – na przykład w przypadku nasion roślin lub małych skorupiaków, z których niektóre pozostają żywe przez kilka stuleci, a nawet tysiącleci.
Jednak pomyślne wskrzeszenie po tak długim czasie, jak w przypadku Skeletonema marinoi, było rzadko dokumentowane. Mające około 7000 lat maleńkie komórki tej okrzemki należą do najstarszych organizmów, które zostały pomyślnie wskrzeszone z nienaruszonego uśpienia. W przypadku osadów wodnych nie są znane żadne starsze takie przypadki.
Odkrycie otwiera nowe możliwości dla badań nad mikroorganizmami i ich zdolnością do przetrwania w ekstremalnych warunkach. To również kolejny dowód na to, że życie potrafi adaptować się do najbardziej surowych środowisk, a być może podobne mechanizmy działają także na innych planetach.
Czy to oznacza, że kiedyś uda się „ożywić” inne prehistoryczne organizmy? Na razie to spekulacje, ale jedno jest pewne – Bałtyk właśnie ujawnił jedną ze swoich największych tajemnic.
