Az élet sója

Milyen sótartalomig terjedhet az élet? A Stanford Egyetem számolt be arról a kutatásról, amelyben a rendkívül sós vizek élővilágát mérték fel. Sok ezer egyedi sejt anyagcsere-folyamatainak jeleit vizsgálták meg tengerparti sólepárló medencékben. Az eredmények a sós vizek lakhatóságáról árulkodnak, s ennek mind a korai földi életre, mind a Naprendszer más égitestjeinek életlehetőségeire nézve vannak tanulságai.

A földön kívüli élet iránt érdeklődő biológusok régóta vizsgálják már az extrém földi élőhelyeket, így a sós környezeteket is. Jelen ismereteink szerint az élethez szükség van folyékony vízre. A vízben oldott só lehetővé teszi, hogy a víz nagyobb hőmérsékleti tartományban folyékony maradhasson, ezzel megnöveli a lehetséges élőhelyek számát például az egyébként fagyos helyszíneken. Emellett a vízbeli élőlények életjeleit konzerválja is, ezért a sós vizek kiválóak ahhoz, hogy a múltbéli, vagy akár a jelenlegi élet nyomait keressük. „A só lehet az az anyag, ami egy másik bolygót lakhatóvá tesz, még akkor is, ha túl nagy koncentrációban itt a Földön épp akadályozza az életet” – mondta Emily Paris, a kutatás vezetője.

A NASA asztrobiológiai programja által finanszírozott kutatás része egy nagyobb, több intézettel, egyetemmel közösen zajló projektnek, amelyben a mikrobiológusok mellett geokémikusok és bolygókutatók dolgoznak. A céljuk pedig az, hogy kiderítsék, miféle életjeleket adhat egy felszín alatti óceánnal rendelkező égitest, s ezzel nagyobb eséllyel találhassunk rá a Naprendszer más égitestjein esetleg kialakult élet nyomaira.

A sótartalom változásai azonban a Földön is fontosak, így például az egyes sós tavak környezeti átalakulása miatt átalakuló élővilág révén. Számos sós tóban hozott vízszintcsökkenést és ezzel koncentráció-növekedést az elmúlt néhány év aszályos időjárása világszerte. „A kutatásunk azt is feltárta, miként változik a mikroba-összetétel és a mikrobák anyagcseréje a víz sótartalmának növekedése során” – tette hozzá Paris. Ezek a tényezők aztán továbbgyűrűznek az ízeltlábúak, rajtuk keresztül pedig a vándorló madarak életére is.

A repülőkről könnyen megláthatjuk azokat a színpompás sólepárlókat, amelyek a tengerpartokat kísérik sokfelé, így a kaliforniai partok mentén lévőket is, amelyekből a kutatók most a mintáikat vették. A színek a sós vízben élő mikrobaközösséget tükrözik, azt, hogy milyen sótartalom mellett miféle élőlények válnak uralkodóvá az adott vízben. (Ez nemcsak a sólepárlókra, de mindenféle sós tóra igaz, világszerte.) A szakemberek a víz aktivitását kifejező számot használnak arra, hogy a sótartalom mellett lehetséges életről beszéljenek – ennek az élelmiszer-biztonságban van szerepe, így tudható például, hogy egy adott ételtípusban elszaporodhatnak-e az egészségre veszélyes mikrobák.

A desztillált vízre vonatkozó szám 1, a tengervíz 0,98, míg eddig úgy tudtuk, a mikrobák zömének leállnak az életfolyamataik 0,9 érték alatti vízben. Az eddigi kutatások azt mutatták, hogy ennél sokkal sósabb, 0,63-as értékű víz esetében is működőképes maradhat az élet extrém esetben (laborkörülmények között). A most elvégzett vizsgálatok alapján azonban akár még ennél alacsonyabb, 0,54-es értéknél is előfordulhat. Ez pedig jelentősen kitágítja azon környezeti körülményeket, ahol érdemes lehet életjelek után kutatni.

A kutatók most az eddigitől eltérő módon vizsgálták, meddig maradnak életképesek a mikrobák. Általában azt szokás mérni, hogy meddig tudnak szaporodni, azonban számos mikroba lassan szaporodik, illetve attól, hogy nem szaporodik aktuálisan, még él, és működik a sejt. A szaporodás vizsgálata ráadásul azt se árulja el, mikor pusztul el egy élőlény, hisz sokkal előbb abbahagyhatja az osztódást, mintsem véget érne az élete. Épp ezért most a sejtek anyagcseréjének nyomait mérték fel, ami sokkal jobb jelzést ad az életről, mint a szaporodás, és már sokkal kisebb gyarapodást is ki lehet mutatni vele. A méréseket egy nanoSIMS nevű eszközzel végezték, és az egyedi sejtek változásait tudták így feltárni.