Čini se da život pronalazi put u gotovo svakom kutku Zemlje. Znanstvenici su sada otkrili dokaze o postojanju cijele zajednice složenih organizama, uključujući gljive, crve pa čak i dugoživce, u formaciji plinskog škriljevca Antrim. To je neočekivano otkriće jer je riječ o drevnom ležištu mulja starom oko 350 milijuna godina, koje je danas jedno od najvećih plinskih polja u SAD-u, piše Science Alert.
DNK analiza otkrila neočekivanu raznolikost
Kada su znanstvenici analizirali DNK iz vode ispumpane s dubina od 247 do 556 metara, pronašli su iznenađujuću biološku raznolikost. "Energetske kompanije buše te bušotine, ispumpavaju ogromne količine vode i iz nje izdvajaju metan", pojasnio je za Science Alert ekolog Quinn Moon sa Sveučilišta u Michiganu, glavni autor studije.
Moon je s timom mikologa i geoznanstvenika istraživao koji bi organizmi mogli opstati u tom naizgled negostoljubivom okruženju. "Filtrirali smo velike količine vode i iz filtera izolirali DNK. Uzorke vode smo stavili i na hranjive podloge kako bismo uzgojili same gljive", objasnio je Moon.
Dodao je kako je za mnoga duboka staništa, pa tako i za Antrim Shale, već ranije potvrđeno da sadrže bakterije i arheje, što ga je potaknulo da istraži što bi se još moglo kriti u dubini.
Gljive koje razgrađuju stijene
"Naši nalazi dovode u pitanje raširenu pretpostavku da je uloga gljiva u razgradnji organske tvari ograničena samo na površinske ekosustave", navode Moon i njegovi kolege u radu objavljenom u časopisu The ISME Journal.
U uzorcima vode identificirali su 689 mogućih vrsta gljiva na temelju njihovog genetskog materijala, a u laboratoriju su uspjeli uzgojiti 205 sojeva za detaljniju identifikaciju. Smatra se da je trinaest od tih sojeva potpuno novo za znanost.
Jedna od dominantnih skupina gljiva bila je Agaricomycetes. To je možda najpoznatija skupina jer stvara klobuke, iako nije poznato mogu li se oni formirati na tako velikim dubinama. No, metabolizam te skupine, kao i druge dominantne skupine Dothideomycetes, mogao bi objasniti njihov opstanak u škriljevcu.
Na površini su obje poznate po tome što za dobivanje energije razgrađuju lignin i celulozu, tvari koje su drugim organizmima teško probavljive.
"Te gljive preživljavaju jer se hrane nekim od oblika ugljika koje je najteže razgraditi", rekao je Moon. "Vjerujem da je to objašnjenje, a podudara se s onim što znamo s površine. Gljive koje razgrađuju drvo imaju najširi raspon enzima i koriste ih duboko pod zemljom kako bi razgradile lignin, celulozu ili slične spojeve u škriljevcu."
Cjelovit ekosustav star tisućama godina
Gljive su činile otprilike šestinu biomase u uzorcima, s gustoćom od oko 250 stanica po kapi vode, što je usporedivo s otvorenim oceanom ili antarktičkim tlom. Osim gljiva, znanstvenici su pronašli genetske tragove kolnjaka, kolutićavaca, dugoživaca i oblića.
Otkrili su i dokaze o unutarstaničnim parazitima, poput skupine Ichthyosporea koja inficira životinje i Rozellomycota koja parazitira na drugim gljivama.
Istraživači nisu uspjeli utvrditi točne razine kisika dostupne ovim bićima, pa ostaje nejasno kako preživljavaju na tim dubinama. U radu napominju da proces ispumpavanja vode može u uzorke unijeti kisik koji u stvarnosti nije prisutan u podzemlju.
Ranije studije pokazale su da u škriljevcu Antrim žive brojne vrste arheja koje proizvode metan, što ukazuje na vrlo niske razine kisika. Neki stručnjaci pak smatraju da bi određeni mikrobi mogli proizvoditi kisik bez prisutnosti svjetlosti.
Na temelju analize izotopa kisika i vodika te saliniteta vode, tim vjeruje da se ova podzemna zajednica nalazi u relativno stabilnim geokemijskim uvjetima još od kasnog pleistocena.
Moon je rekao da velik dio vode izvučene za studiju nije bio na površini 11.000 godina. Preci današnjih mikroba vjerojatno su dospjeli u te dubine kada se otapao led na kraju pleistocena, a voda prodrla u pukotine škriljevca.
Ljudski utjecaj i posljedice za klimu
To znači da ove gljive ne samo da žive na nevjerojatnim dubinama, nego su ondje vjerojatno bile izolirane tisućljećima i prilagođavale se evolucijskim pritiscima potpuno drugačijim od onih na površini. Ljudske aktivnosti počele su narušavati taj ekosustav i prije nego što smo znali da postoji.
"Ovo su možda žarišta bioraznolikosti, ali istovremeno i područja uništenja uzrokovanog ljudskim djelovanjem", rekao je Moon. "U tim je naslagama izbušen velik broj bušotina, u mnoge su ubrizgani biocidi, a da se nikada nismo zapitali skrivaju li ta staništa nove vrste i kako ih možemo zaštititi."
Istraživači ističu da se gljive, koje se često zanemaruju, moraju uključiti u modele podzemnog kruženja i skladištenja ugljika. Oko 90 posto Zemljinog organskog ugljika pohranjeno je duboko u podzemlju, što je značajan faktor u klimatskoj ravnoteži.
Ako ti organizmi aktivno koriste ugljik iz stijena, on možda nije "zarobljen" u onoj mjeri u kojoj se pretpostavljalo. "Ako postoji mnogo organizama koji ga mogu konzumirati, ti se plinovi mogu brzo osloboditi u atmosferu", zaključio je Moon.