Η Ανταρκτική μοιάζει με ένα από τα πιο αφιλόξενα μέρη του πλανήτη. Είναι παγωμένη, ξηρή και με θερμοκρασίες που μπορούν να πέσουν δεκάδες βαθμούς κάτω από το μηδέν. Κι όμως, κάτω από αυτή την ακραία επιφάνεια ζει ένας μικροσκοπικός κόσμος από βακτήρια με χαρακτηριστικά που ίσως δεν συναντάμε πουθενά αλλού στη Γη.
Βακτήρια που δημιούργησαν τη δική τους «πατρίδα»
Νέα μελέτη δείχνει ότι περίπου το 90% των στελεχών ενός κοινού γένους βακτηρίων που εντοπίστηκαν στα εδάφη της Ανταρκτικής δεν βρέθηκαν σε κανένα άλλο μέρος που εξετάστηκε. Πρόκειται για βακτήρια του γένους Arthrobacter.
Μια παγκόσμια σύγκριση
Οι επιστήμονες ανέλυσαν 598 δείγματα εδάφους: 126 από περιοχές χωρίς πάγο στην Ανταρκτική και 472 από διαφορετικές τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο, όπως δάση, γεωργικές εκτάσεις, έρημοι, αλλά και ψυχρές περιοχές όπως η Αρκτική και το Θιβετιανό Οροπέδιο.
Δεν αρκέστηκαν όμως στο να διαπιστώσουν αν υπήρχε Arthrobacter. Εξέτασαν τα βακτήρια σε επίπεδο στελέχους, δηλαδή τις διαφορετικές γενετικές «οικογένειες» μέσα στο ίδιο γένος.
Από 568 γνωστά στελέχη, εντοπίστηκαν 36 στην Ανταρκτική και 111 στον υπόλοιπο κόσμο. Μόνο τέσσερα στελέχη ήταν κοινά στις δύο ομάδες. Το εύρημα υποδηλώνει ότι, παρά την ικανότητα των μικροοργανισμών να μεταφέρονται με τον άνεμο σε τεράστιες αποστάσεις, ορισμένοι μπορούν τελικά να παραμένουν γεωγραφικά απομονωμένοι.
Βακτήρια φτιαγμένα για το κρύο
Οι ερευνητές καλλιέργησαν 53 στελέχη στο εργαστήριο, σε διαφορετικές θερμοκρασίες και επίπεδα υγρασίας. Τα βακτήρια της Ανταρκτικής παρουσίασαν σαφή προτίμηση σε χαμηλότερες θερμοκρασίες: αναπτύσσονταν καλύτερα περίπου στους 17°C, έναντι περίπου 28°C για τα στελέχη από άλλες περιοχές.
Παράλληλα, αναπτύσσονταν συνολικά περισσότερο από τρεις φορές πιο αργά. Η γενετική ανάλυση έδειξε ότι είχαν μικρότερα γονιδιώματα και λιγότερα γονίδια που συνδέονται με ενεργοβόρες λειτουργίες. Αυτό ταιριάζει με την εικόνα οργανισμών που έχουν προσαρμοστεί σε ένα περιβάλλον όπου τα θρεπτικά συστατικά είναι εξαιρετικά περιορισμένα.
Ενδιαφέρον παρουσιάζει και το γεγονός ότι διέθεταν περισσότερα γονίδια που σχετίζονται με κινητά τμήματα DNA, τα οποία μπορούν να διευκολύνουν την ανταλλαγή γενετικού υλικού μεταξύ βακτηρίων.
Πώς αυτά τα βακτήρια επιβιώνουν σε έναν τόσο παγωμένο κόσμο;
Υπάρχει όμως ένα παράδοξο: η ιδανική θερμοκρασία ανάπτυξής τους είναι πολύ υψηλότερη από τη θερμοκρασία του εδάφους της Ανταρκτικής, η οποία μπορεί να πέσει κάτω από τους -30°C.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι τα βακτήρια πιθανότατα παραμένουν σε κατάσταση αδράνειας για μεγάλο μέρος του χρόνου και ενεργοποιούνται κατά τη σύντομη πολική περίοδο του καλοκαιριού, όταν ο ήλιος μπορεί να θερμάνει προσωρινά το έδαφος πάνω από το σημείο πήξης.
Μια εξελικτική ιστορία εκατομμυρίων ετών
Η γεωγραφική και κλιματική απομόνωση της Ανταρκτικής εδώ και δεκάδες εκατομμύρια χρόνια φαίνεται πως άφησε το αποτύπωμά της ακόμη και στους μικρότερους κατοίκους της.
Η ανακάλυψη δείχνει ότι η ενδημικότητα δεν αφορά μόνο τα ζώα και τα φυτά. Ακόμη και βακτήρια που μπορούν θεωρητικά να ταξιδέψουν με τον άνεμο μπορούν, κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες, να εξελιχθούν σε μοναδικές μορφές ζωής που ανήκουν σχεδόν αποκλειστικά σε έναν τόπο.
Και τώρα οι επιστήμονες θέλουν να μάθουν κάτι ακόμη πιο σημαντικό: τι θα συμβεί σε αυτόν τον μοναδικό μικροσκοπικό κόσμο αν αλλάξει το κλίμα της Ανταρκτικής;
