Hogyan működik az élet a mélytengeri kürtőknél?

Az Arizona Állami Egyetem (ASU) kutatói a mélytengeri hidrotermális kürtők környezetét vizsgálták. E helyszíneken forró, ásványi anyagokban gazdag víz áramlik a mélyből, amely azután elkeveredik a hideg tengervízzel, a kürtők közvetlen környezetét pedig különleges létformák lakják.

A vizsgálatok során kiderült, hogy bizonyos mélytengeri hidrotermális környezetben olyan egyedi életlehetőségek nyílnak meg az óceánok sötét mélységeiben, amely akár a Naprendszer más égitestjei esetében is fennállhatnak.

A felszínen az elfogyasztott tápanyagok és a sejtlégzés révén jutnak energiához az élőlények, ez annak köszönhető, hogy az élelmünket kitevő molekulák oxigén környezetében instabilak, a sejtjeink pedig ezt a tulajdonságot használják ki ahhoz, hogy növekedjenek, szaporodjanak. A tengerek mélyén azonban drámaian eltérnek a viszonyok. A korábbi vizsgálatokból az derült ki, hogy a hidrotermális kürtők közelében az élet alapvető építőelemei, mint az aminosavak vagy a cukrok egy-egy meghatározott helyen képződnek könnyedén. Ezek a helyek a kürtők alacsony szilikáttartalmú, ún. ultramafikus kőzeteinél vannak, mivel e kőzetekből jelentős mennyiségű hidrogén szabadul fel.

A kutatók a jól ismert Methanocaldococcus jannaschii nevű metántermelő archea esetét vizsgálták meg. Kiderült, hogy 85 Celsius-fokos vízben ideális számára a helyzet a fehérjék szintéziséhez a kürtők ultramafikus kőzetei közelében, ám olyan helyeken, ahol kevesebb hidrogén szabadul fel, pl. a bazaltos kőzetekből, már nem kedveznek a feltételek a fehérjék felépítésének. Ebben a különleges környezetben ráadásul a fehérjék szintézise, szemben az oxigéndús szárazföldi létformákéval, nem energiát vesz fel, hanem ellenkezőleg: energiát bocsát ki.

Ez azt is jelenti, hogy egyes élőlények számára kedvezőbbek a feltételek az ultramafikus környezetben lévő forró vizes kürtők közelében, és ez hasonló lehet más égitestek mélybeli óceánjaiban, az ott feltételezett forróvizes kürtőkben is.