Hodláme se vrátit na Měsíc, chystáme se na Mars, přitom naše znalosti toho, co pokrývá 70 % povrchu Země, jsou doslova žalostné. Vlastně ani nevíme, kolik života se tam skrývá. Kvalifikovanější odhady na množství biomasy v mořských sedimentech, se pohybují v rozmezí od pouhé desetiny po více než polovinu veškeré zemské mikrobiální masy. Moc kvalifikovaně to zrovna nepůsobí, a proto by nás nemělo zaskočit, že tato hic sunt leones, nám připraví nejedno překvapení.

Yuki Morono (vlevo) a Steven D'Hondt (zcela vpravo) na palubě výzkumného vrtného zařízení JOIDES Resolution. Před nimi jsou jádra sedimentů získaná v jižním Pacifiku. Kredit: IODP JRSO.

Ve včera vydaném čísle časopisu Nature Communications parta výzkumníků z šesti japonských institucí popisuje, jak se jim podařilo oživit mikroorganismy z hlubokomořských sedimentů. Na tom by nic moc zajímavého nebylo, pokud by netvrdili, že jde o mikroby z éry, kdy se nám tu v plné síle roztahovali dinosauři. Vzorky, z nichž prastaré mikroby nakultivovali, vědci odebrali v Jižním Pacifiku z hloubky šesti kilometrů. Jádra sedimentů ale získali dalším vrtáním do hloubky sta metrů pod mořským dnem. Tam přežívající kolonie mikrobů našli. Moc jich tam prý nebylo. V porovnání s nálezy v sedimentech z menších hloubek při pobřeží, jich v tichomořské proláklině je o sedm řádů méně. Nicméně jejich dalšímu sdělení se až nechce věřit. 99,1 % z nich mělo být pod nánosem sedimentu pohřbeno v době před 101,5 miliony let. Přesto, jak se zdá, si v nehostinném prostředí uchovali chuť k životu a zůstal jim i apetit. Soudě podle toho, že s jejich kultivací nebyl vážnější problém.

Nynějšímu objevu nic neubírá ani to, že oživovací pokusy prováděli výzkumníci na vzorcích sedimentů pocházejících z expedice, kterou vykonali před deseti lety. Na druhou stranu, když se to tak vezme, co je to deset let proti těm zbývajícím sto miliónům let, o něž se tu hraje.

Dalším překvapením je, že se podařilo přivést k životu aerobní organismy. Jinak řečeno ty, které se bez kyslíku neobejdou a hynou. Zdravý rozum by nabádal k opaku - že to budou anaerobi, kterým se v hloubkách bude víc dařit. Jen stěží lze připustit, že celou tu dlouhou dobu mikrobi měli co dýchat a pod nánosem času a sedimentů, se nezadusili. I na to vědci už znají odpověď. Ve všech vrtných jádrech přítomnost kyslíku zjistili. Vysvětlují si to jako důsledek tamního pacifického pomalého hromadění sedimentu. Nemělo přesáhnout hodnotu jednoho až dvou metrů za milion let. Právě tato pomalost ukládání dávala molekulám kyslíku šanci pronikat z vody až do suterénu sedimentů, až do oněch dnešních sto metrů hloubky. Těmto představám hrají do karet i výsledky rovnic propustnosti sedimentů (pro plyny) s velikostí pórů okolo 0,02 mikronů.

Že se v sedimentech jedná o skutečně živé jednobuněčné breberky, doložili vědci jak nárůstem metabolické aktivity vzorků, tak počtem v nich nacházených buněk. Zatímco původně jich ve vzorcích bylo žalostně málo (10² až 3 × 10³ v jednom cm³), po dodání živin se během zhruba dvou měsíců množství několikanásobně navýšilo. Stalo se tak ale jen za předpokladu, že vědci zkoumaným vzorkům dopřáli kromě živin, i kyslík. Bez něj mikrobiální komunita jen živořila. Mikrobům nabídnuté živiny, respektive jejich značení izotopem a následné vyšetření metodou hmotnostní spektroskopie, ukázaly, že k začleňování dusíku do titěrných tělíček dochází třikrát rychleji, než uhlíku. I to má svědčit ve prospěch tvrzení, že hluboko pod mořským dnem, se daří aerobním formám života.

Teď už se vědci chystají starověkým mikrobům nahlédnout víc do soukromí a z jejich genomů vyčíst něco víc o jejich vzniku a příbuznosti s těmi dnešními.

Japonští vědci v hlásání bohatosti života pod dny oceánů, nejsou sami. Před časem Lev Neretin z Max Planckova Institutu v Brémách publikoval, že 10 až 30 % buněk nacházených v sedimentech, jsou buňky živé. Dánský mikrobiolog Bo Thamdrup také už nějakou dobu razí názor, že kolonie baktérií mohou přežívat i miliony let poté, co byly uvězněny v sedimentech. To, co nyní slyšíme od Japonců, že jde o stovky milionů let, ale už bude pro mnohé oponenty hodně silná káva. Nejspíš se na jejich hlavy brzo sesype kritika ve smyslu, že by nemuselo jít o přežívající komunity mikrobů pohřbené v éře dinosaurů, ale o mnohem mladší garnituru vetřelců, kteří svůj životní prostor rozšířili na staré sedimenty. Autoři studie ale jsou přesvědčeni, že výsledky připravované podrobné genetické analýzy potvrdí jejich hypotézu. A že se jim skutečně podařilo objevit „časovou konzervu s expirační dobou sta milionů let“.

Literatura

Morono, Y., Ito, M., Hoshino, T. et al. Aerobní mikrobiální život přetrvává v oxických mořských sedimentech starých 101,5 milionu let. Nat Commun 11, 3626 (2020). doi.org/10.1038/s41467-020-17330-1