Na Zemi ako na Marse?

Atacama v severnom Čile je najsuchšia horúca púšť na našej planéte. Pod jej povrchom potvrdili mikrobiálnu biosféru.

Panoramatický pohľad na planinu údolia Yungay v severočilskej púšti Atacama, kredit Dirk Wagner, GFZ-Potsdam

Na astronomické pozorovania je minimálna vlhkosť vzduchu v tejto čilskej púšti ideálna, preto v nej vznikli observatóriá európskych krajín, USA a ďalších štátov vybavené obrovskými ďalekohľadmi. Buduje sa tam aj dosiaľ najväčší ďalekohľad, Extrémne veľký ďalekohľad (Extremely Large Telescope, ELT), ktorý by mal byť sprevádzkovaný v roku 2026.

Horná časť jedného profilu, z ktorého sa odoberali vzorky, kredit Dirk Wagner, GFZ-Potsdam

Podzemná biosféra

Na povrchu púšte Atacama sa v dôsledku extrémneho sucha nevyskytujú takmer nijaké zložitejšie formy života. Predbežné sondy však naznačili, že pod ním by predsa len mohli žiť aspoň baktérie využívajúce látky z minerálov a soli, ako aj vodu zo stopovej vzdušnej vlhkosti prenikajúcej pórovitými sedimentmi a z minerálov, najmä zo sadry. Pred životu potenciálne smrteľne nebezpečným ultrafialovým žiarením Slnka by ich uchránilo už horných približne 80 centimetrov sedimentov.
O atacamskej podzemnej biosfére sa vedelo málo. Dirk Wagner z Nemeckého výskumného strediska pre geovedy a z Postupimskej univerzity sa preto s ôsmimi kolegami rozhodol, že situáciu preveria. Podzemný mikrobiálny život by totiž poslúžil aj ako analógia pri pátraní po živote – naďalej existujúcom či fosílnom – na Marse. Ako vhodné miesto sa javila planina atacamského údolia Yungay, kde vykopali sériu sond do hĺbky viac ako štyroch metrov a odobrali vzorky pôdy. Výsledky oznámili v časopise PNAS Nexus.
Pri vyťažovaní DNA zo vzoriek postupovali tak, aby zabezpečili, že skúmaný genetický materiál naozaj pochádza zvnútra buniek žijúcich organizmov, nie z mŕtvej biomasy. Následná analýza sekvenovaním 16S rRNA ukázala, že v horných 80 centimetroch pod povrchom prevládajú baktérie z kmeňa Firmicutes. V hĺbke 200 centimetrov je však celkom odlišné mikrobiálne spoločenstvo, nachádza sa tam najviac baktérií z kmeňa Actinobacteria. Niektoré z objavených baktérií geneticky pripomínajú druhy Geodermatophilus pulveris a Modestobacter caceresii známe z iných oblastí.

Sadra ako zdroj vody

Planina Yungay s typickým povrchom popraskaným vplyvom extrémneho sucha, kredit Lucas Horstmann, GFZ-Potsdam

Príslušné baktérie podľa členov tímu kolonizovali atacamskú pôdu pred približne 19-tisíc rokmi, ešte kým ju neprekryla silná vrstva usadenín novšieho dáta. Rastúci obsah solí v pôde zrejme spôsobuje, že počet mikróbov v rozmedzí hĺbok 80 až 200 centimetrov klesá, no nižšie, až po 420 centimetrov, ich zasa pribúda, azda s rastúcim obsahom sadry ako zdroja vody. Domnievajú sa tiež, že toto bakteriálne spoločenstvo by mohlo existovať ešte hlbšie. To by rozšírilo tzv. horúcu hlbokú podzemnú mikrobiálnu biosféru známu z iných oblastí Zeme (jej súhrnná biomasa možno dokonca prevyšuje biomasu organizmov na zemskom povrchu) aj pod extrémne suché púštne pôdy. Hojné ložiská sadry odhalili sondy aj na povrchu Marsu. Sú, alebo aspoň boli, tam tiež mikróby? Nedávne poznatky získané robotickým prieskumným vozidlom NASA Perseverance oživujú úvahy z prelomu tisícročí o dávnej mikrobiálnej biosfére na Marse. Vtedy vychádzali z údajných fosílií mikróbov v meteorite ALH 84001, ktorý bol vymrštený z Marsu, priletel k Zemi a dopadol v Antarktíde.

Zdeněk Urban

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 9/2024. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.