Τα αρχαιότερα απολιθωμένα βακτήρια |

Υπάρχει μια περιοχή στη Νότια Αφρική όπου βρίσκουμε έναν από τους αρχαιότερους γεωλογικούς σχηματισμούς πάνω στη Γη. Στα ηφαιστειογενούς προέλευσης ιζηματογενή και μαγματογενή πετρώματα που υπάρχουν εκεί, έχει αποτυπωθεί η ιστορία της ζωής στον πλανήτη μας πριν από 3,2 έως 3,6 δισεκατομμύρια χρόνια.

Η περιοχή ονομάζεται «Ζώνη των πράσινων πετρωμάτων Μπάρμπερτον» (Barberton Greenstone), η οποία από το 2018 έχει ενταχθεί στη λίστα των περιοχών διάσωσης της κληρονομιάς της ανθρωπότητας (World Heritage List) της UNESCO, επειδή είναι μία μοναδική από γεωλογική και παλαιοντολογική άποψη περιοχή.

Αναλύοντας δείγματα από τα αρχαιότατα πετρώματα που υπάρχουν στη Ζώνη Μπάρμπερτον, μία διεθνής ομάδα ερευνητών υπό τη διεύθυνση του ιταλικού Πανεπιστημίου της Μπολόνια ανακάλυψε πρόσφατα μεθανογόνα αρχαιοβακτήρια, δηλαδή κάποιες πολύ πρώιμες μονοκύτταρες μορφές ζωής που εμφανίστηκαν και εξελίχθηκαν όταν η Γη ήταν πολύ νέα και στην ατμόσφαιρά της δεν υπήρχε ακόμη οξυγόνο.

Αυτοί οι αρχαιότατοι βακτηριακοί μικροοργανισμοί, όπως από καιρό γνωρίζουμε, μπορούσαν να μετατρέπουν μόρια υδρογόνου και διοξειδίου του άνθρακα σε μεθάνιο: μία βασική αναερόβια βιοχημική διεργασία (μεθανιογένεση), που έπαιξε αποφασιστικό ρόλο στην εξέλιξη της ζωής και εμφανίστηκε με τα «Αρχαία», δηλαδή με τα πρώτα μεθανιογόνα βακτήρια.

Διευρύνοντας τα κριτήριά μας για την παρουσία ζωής

Η πρόσφατη έρευνα αποκάλυψε σε πετρώματα της Νότιας Αφρικής την παρουσία πολλών αναερόβιων βακτηρίων που ζούσαν ήδη πριν από 3,4 δισεκατομμύρια χρόνια στο εσωτερικό ενός υδροθερμικού συστήματος που υπήρχε κάτω από τη γήινη επιφάνεια που, τότε, καλυπτόταν από θάλασσα!

Αυτά τα δείγματα απολιθωμένων μικροοργανισμών, που έχουν διατηρηθεί εντυπωσιακά καλά επειδή σχηματίστηκαν στο βάθος της γήινης επιφάνειας και κάτω από τη θάλασσα, μας αποκαλύπτουν ότι ορισμένα από τα πρώτα οικοσυστήματα της εξέλιξης της ζωής ήταν υπόγεια και οι πρώτες μορφές βακτηρίων που ζούσαν σε αυτά «τρέφονταν» από τις υπόγειες ηφαιστειακές δραστηριότητες.

Η αλληλεπίδραση μεταξύ του ψυχρότερου νερού της θάλασσας με τα υπόγεια υδροθερμικά ρεύματα, όπως υποθέτουν, δημιουργούσε ένα περιβάλλον πλούσιο σε χημικά συστατικά, τα οποία και διαμόρφωναν τις αναγκαίες περιβαλλοντικές συνθήκες για την ανάπτυξη και τη συντήρηση αυτών των πρώιμων μορφών ζωής.

Τα μικροσκοπικά απολιθώματα των πρώτων αναερόβιων βακτηρίων που ήρθαν στο φως έχουν νηματοειδή μορφή και η χημική και κυτταρική δομή τους παραπέμπει, ήδη από τότε, στη μετέπειτα εξέλιξη των κυττάρων, δηλαδή στον χωρισμό σε μία εξωτερική προστατευτική κυτταρική μεμβράνη και τις διάφορες ενδοκυτταρικές δομές στο εσωτερικό της.

Το ότι πρόκειται όντως για απολιθωμένα βακτήρια επιβεβαιώνεται από τις χημικές αναλύσεις των νηματοειδών αποτυπωμάτων που βρέθηκαν πάνω στα πετρώματα και τα οποία περιέχουν το μεγαλύτερο μέρος των αναγκαίων κυτταρικών συστατικών, όπως π.χ. την εξωτερική προστατευτική μεμβράνη πλούσια σε άνθρακα, ενώ και η χημική σύσταση των εσωτερικών δομών παραπέμπει στον κύκλο του μεθανίου των μεθανογόνων αρχαιοβακτηρίων.

Τα δεδομένα και τα συμπεράσματα αυτής της έρευνας δημοσιεύτηκαν πριν από μερικές ημέρες στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances με τίτλο «Cellular remains in a ~3,42 billion-year-old subseafloor hydrothermal environment».

Πρόκειται για τη αρχαιότερη, μέχρι σήμερα, μαρτυρία ύπαρξης αυτών των μικροοργανισμών και για μία ανακάλυψη που διευρύνει τις απόψεις μας για το πώς ήταν οι οικότοποι που φιλοξένησαν και στήριξαν τις πρώτες μορφές κυτταρικής ζωής στον πλανήτη.

Ομως, η ανακάλυψη αυτή ανοίγει και νέες προοπτικές για την αναζήτηση διαφορετικών οικολογικών συνθηκών και ειδών ζωής σε άλλους πλανήτες, αφού διευρύνει σημαντικά τους περιβαλλοντικούς περιορισμούς και τις οικολογικές προϋποθέσεις για την ανάπτυξη των γήινων μορφών ζωής και εκτός της Γης, π.χ. στον Αρη ή και σε άλλους πλανήτες.