24. 05. 2023. 10:20   >>  10:48 3

СТАВ

Живот на Земљи је жилав (неуништив?)

Када се прича о климатским промјенама, увијек се напомене да ћемо услед невођења рачуна о нашем дому, о јединој планети коју имамо, постепено уништавати свој животни простор и довести га до уништења. Добро, ово под условом да прије тог момента не елиминишемо сами себе неком ратном катастрофом. Опет, ако дође до таквог епилога, чисто фактографије ради - медуза постоји више од 500 милиона година а човјек једва да је напунио 200 000 година постојања у данашњој животној форми.

Пише Неђељко Јекнић

При том, медуза нема мозак или нервни систем, а ето, што би ми рекли “снашла се” кудикамо дуже од људи и није саму себе уништила.
Но, планета се не брине толико да ли ће људи имати довољан проценат кисеоника у атмосфери, да ли ће температуре бити који степен горе или доље, те на крају које врсте ће је насељавати. Ако се услед циклуса леденог доба о којима је говорио Миланковић или услед нашег утицаја услови за живот промијене, можда ми нећемо моћи да опстанемо као врста, али има ко хоће.

Есктремофили

Просто речено, организми који живе у екстремним условима. Дијеле се на неколико врста, углавном у зависности од њихове конкретне способности да преживе тамо гдје остали не могу. Већином су микроби и што је најинтересантније, такви организми не живе у борби са непријатељским условима за живот већ просто уживају и најбоље им пријају екстремни услови. Некима од њих је чак потребно да буде испуњено неколико екстремних услова да би уопште могли да се размножавају.

Организми који могу да поднесу највећу температуру се називају термофили, али и они сами се дијеле на неколико нивоа издржљивости. Најекстремнији термофили се најбоље осјећају на температурама изнад 80 степени а добар примјер су бактерије које стварају метан или рецимо сумпорно зависне бактерије. Њихова горња граница издржљивости креће се око 110 степени Целзијуса. Има и оних који се боље сналазе на ниским температурама. Већи дио окенаске воде на планети једва да прелази који степен изнад нуле а опет је насељен. Језеро Восток испод антарктичког леда са температуром од -3 је такође станиште неких микроба. Интересантно је да вода не може да заледи услед огромног притиска од наслага леда дебљине неколико километара.

Када смо код притиска, познато је да човјеку и врло мале промјене ваздушног притиска сметају. Оно што ми зовемо нормалним притиском је 1 атмосфера или 1013 милибара. Јапански научници су у априлу ове године објавили да су у океану пронашли пуж-рибу на дубини од 8336 м. Притисак на овој дубини је око 800 атмосфера, дакле осамсто пута већи од оног који је нама прихватљив. Што је још интересантније, већина оваквих екстремофила не може да живи на нама уобичајеном притиску, некима чак и притисци нижи од 400 атмосфера прекидају раст.

Непријатељ вечини живог свијета је и повећана радијација. Још педесетих година двадесетог вијека је откривена бактерија деинококус радиодуранс која може издржати и до 5000 пута веће зрачење од оног које је смртоносно за људе. Ова бактерија је у стању да преживи у пустињском пијеску или у камену, а то су услови који имају потпуно одсуство влаге и константно УВ зрачење са Сунца те онемогућавају да било шта преживи у њима. Деинококус има савршен механизам поправке сопственог ДНК ког разара зрачење. Посебни поправљајући ензими уклањају оштећену ДНК структуру и замјењују фрагмент оригиналном базном секвенцом. Из тих разлога је ова бактерија често предмет истраживања и може отворити врата регенеративне медицине.

Недостатак кисеоника? Никакав проблем.

Једни од нама најбитнијих су свакако анаеробни организми, односно они којима кисеоник није неопходан. Такви организми могу чак да имају и негативну реакцију или и да угину у присуству кисеоника и веома су шаренолики. Данас су научници сагласни да су први живи организми углавном личили на данашње ферментативне бактерије које трансформишу угљене хидрате и аминокисјелине да би добиле енергију. Касније су их наслиједиле фотосинтетске бактерије које су способне да коришћењем свјетлосне енергије формирају органске материје из угљен диоксида. Даља еволуција је довела до појаве биљака које свјетлосну енергију претварају у хемијску и складиште је у форми молекула шећера а онда се уз помоћ хлорофила одвија процес фотосинтезе да би као нуспроизвод биљке избациле кисеоник. Нису само биљке и једноћелијски организми представници ове групације. Постоје и неке сложеније врсте, као што су морски црви, или недавно откривена врста паразита која живи у лососима којима није потребан кисеоник за живот.

Још једна врста из породице „не треба ми кисеоник” су сумпорне бактерије које добијају енергију од оксидације сулфида или елементарног сумпора у сулфат. За скоро па све остале врсте, такво окружење би представљало сигурну смрт. А на почетку смо рекли да та бактерија трпи и температуру преко 100 степени. Заиста неуништив животни механизам.

Шампиони екстремног преживљавања

Ипак, облик живота који би можда најбоље објединио све ове отежавајуће околности су тардигради који могу деценијама да живе без хране и воде, да преживе температуре од скоро апсолутне нуле до знатно изнад тачке кључања воде, да преживе притиске од близу нуле до знатно изнад притиска на дну океана и да преживе директно излагање опасним зрачењима. Опстанак ових екстремофила у далеком домету тестиран је 2011. ван спејс шатла у орбити. Тардигради су толико издржљиви зато што могу да поправе сопствену ДНК и смање садржај воде у тијелу на неколико процената.

Оживљавање залеђених врста

Да је живот на земљи заиста жилав најбоље доказују микроорганизми који могу да преживе и по неколико хиљада или чак и милиона година залеђени. Јапанска екипа научника је управо такву врсту микроба, стару чак 100 милиона година нашла на дну јужног Пацифика и после инкубације су оживјели. Нешто опипљивије и конкретније је сјеме дивљег цвијета које је прије 30000 година завршило у леду Сибира 20 метара испод данашње површине у пермафросту. Цвијет који је растао током последњег леденог доба, у лабораторији је кренуо да расте као да је прошле јесени сјеме пало на земљу.

Порастао је и дао више пупољака, али је спорије пуштао коријење од свог модерног сродника С. стенопхилла, који расте на истом простору. Ово сугерише да оригинал има посебан фенотип, прилагођен екстремном окружењу леденог доба. Али то није сметало врсти да процвјета и избаци ново сјеме и да се подигне наредна генерација.

Ипак, најсложенији организам који је оживио после тако дуге хибернације је ротифер који је пронађен у сибирској области Јакутија у пермафросту старом 24 000 година. Ротифер је вишећелијска микроскопска животињица која живи у слатким водама и постоји око 50 милиона година. За разлику од бактерија, ови организми имају нервни систем, мозак и остале органе. Величине су од четвртине до пола милиметра, а хране се бактеријама и алгама које узимају кроз уста у облику точка, те затим храна пролази кроз једносмјерни пробавни тракт. Након одмрзавања, успјешно су почели да се хране, размножавају кроз партеногенезу (бесполно размножавање) стварајући своје клонове, односно генетске дупликате.

Стање у којима су ови ротифери били 24 миленијума се зове криптобиоза. Жива бића улазе у ово стање у екстремним условима, као што су ниске температуре или велика суша. Еволуција их је просто натјерала да развију ову способност јер ова врста живи на стаништима која често смрзавају или имају велике суше. Они због тога заустављају свој метаболизам и акумулирају одређена једињења као што је протеин шаперон који им, када се услови побољшају и изађу из стања криптобиозе помаже да се опораве. Ротифери такође имају механизме за поправљање оштећења ДНК и за заштиту ћелија од штетних молекула.

Да ли би овакви облици живота могли успјети ван Земље?

Свакако, као доминантна и најинтелигенија врста на планети, имамо хуманоцентричан поглед на живот и тако посматрамо нашу планету. Међутим, овдје су прије нас биле а вјероватно ће нас и наџивјети неке врсте које се боље прилагођавају на екстремне услове живота. У свјетлу ове чињенице, нека тренутна истраживања у Сунчевом ситему као што су ровери на Марсу, или будућа, као што су сонде које би пробиле лед на Сатурновим и Јупитеровим сателитима, даће нам одговор да ли су овако способни и отпорни облици живота присустни још негдје или је Земља привилегована.

Мишљења и ставови објављени у рубрици "Колумне" нијесу нужно и ставови редакције Портала РТЦГ.