Οι βιολόγοι συχνά ψάχνουν για ζωή σε λάθος μέρη και, κατά παράδοξο τρόπο, τη βρίσκουν! Τα τελευταία 40 χρόνια, οι ερευνητές έχουν ανακαλύψει οργανισμούς - απλούς, όπως τα βακτήρια, αλλά και πιο σύνθετους - που μπορούν να αντέξουν πολύ υψηλά ή πολύ χαμηλά επίπεδα θερμοκρασίας, πολύ μεγάλη οξύτητα, πολύ μεγάλη αλκαλικότητα, πολύ μεγάλη συγκέντρωση αλάτων ή πολύ μεγάλη πίεση.
Αν και τα περισσότερα βακτήρια ευημερούν σε θερμοκρασίες 25 - 40 βαθμών Κελσίου, μερικοί μικροοργανισμοί σε θερμές πηγές, ή σε υποθαλάσσιες σχισμές, που αναβλύζουν θερμό νερό, προτιμούν θερμοκρασίες 110 βαθμών. Από την άλλη μεριά, μικρόβια που βρέθηκαν στην Ανταρκτική μπορούν να επιζήσουν σε θερμοκρασίες κοντά στο σημείο πήξης του νερού. Ανθεκτικοί στα οξέα μικροοργανισμοί ευδοκιμούν σε περιοχές με χαμηλό πε-χά (όπως οι θερμές πηγές και τα υγρά του στομάχου), ενώ μικροοργανισμοί ανθεκτικοί στην αλκαλικότητα ευδοκιμούν σε περιβάλλοντα, όπως οι λίμνες σόδας.
Οι μικροοργανισμοί που αντέχουν στη θερμότητα πρέπει να έχουν πυκνά και γερά διπλωμένες τις πρωτεΐνες τους, λέει ο μικροβιολόγος Μάικλ Μάντιγκαν. Κατ' ανάλογο τρόπο, συμπληρώνει, οι μικροοργανισμοί που αντέχουν τα οξέα, τις βάσεις και τα άλατα πρέπει να έχουν ανάλογες μοριακές προσαρμογές, αλλιώς δεν εξηγείται η αντοχή τους σε αυτές τις επικίνδυνες ακραίες συνθήκες περιβάλλοντος.
Οι επιστήμονες προσπαθούν να αξιοποιήσουν αυτές τις ικανότητες των μικροοργανισμών. Το πιο γνωστό παράδειγμα είναι του Thermus aquaticus, ενός βακτηρίου ανθεκτικού στη θερμότητα, που βρέθηκε στους θερμούς πίδακες του πάρκου Γέλοουστοουν των ΗΠΑ, στη δεκαετία του 1960. Ενα από τα ένζυμά του αποδείχτηκε καθοριστικό για την τεχνική του διπλασιασμού του DNA, που ονομάζεται αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης. Η τεχνική αυτή έδωσε ώθηση στη Γενετική και άνοιξε το δρόμο για τις σημερινές βάσεις δεδομένων DNA. Οι επιστήμονες ίσως βρουν πολλές άλλες χρήσεις για τα ακραιόφιλα, αλλά ο Μάντιγκαν πιστεύει ότι η μεγαλύτερη σημασία τους βρίσκεται στο ότι θα μας βοηθήσουν να καταλάβουμε καλύτερα τη μικροβιακή ποικιλία. «Αυτοί οι μικροοργανισμοί δεν αντέχουν απλώς στις ακραίες συνθήκες, αλλά τις απαιτούν. Πώς το κάνουν; Αυτό είναι που βρίσκω ενδιαφέρον».
Σε εξαιρετικά αντίξοες συνθήκες μέσα στον τεράστιο λάκκο με όξινο νερό ενός παλιού ανοιχτού ορυχείου, διάφορα είδη μικροοργανισμών κατάφεραν να επιβιώσουν, να προσαρμοστούν και να αναπτυχθούν
Οταν σταμάτησε το 1982 η εξόρυξη σ' αυτό το ορυχείο της Μοντάνα των ΗΠΑ, τα υπόγεια νερά άρχισαν να γεμίζουν το λάκκο βάθους 400 μέτρων, δημιουργώντας μια όξινη και δηλητηριώδη λίμνη, γνωστή σαν λίμνη Μπέρκλεϊ |
Την ίδια χρονιά, ένας χημικός που εξέταζε τη χημική σύνθεση του νερού της λίμνης ανέσυρε απ' αυτή ένα σχοινί καλυμμένο με πράσινη γλίτσα. Ο βιολόγος Γκραντ Μίτμαν, του κοντινού ινστιτούτου μεταλλειολογίας της Μοντάνα, γρήγορα προσδιόρισε τους μικροοργανισμούς σαν άλγες γνωστές με το όνομα Euglena mutabilis. Η ζωή είχε πετύχει να εγκαταστήσει ένα προκεχωρημένο φυλάκιο στην υγρή έρημο του λάκκου του Μπέρκλεϊ. Η έρευνα που ακολούθησε οδήγησε στην ανακάλυψη 40 ακόμη μικροοργανισμών που είχαν καταφέρει να επιζήσουν μέσα στο δηλητηριώδες νερό.
Ισως ακόμα πιο σημαντικό είναι το γεγονός ότι μερικοί απ' αυτούς τους μικροοργανισμούς θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον καθαρισμό της λίμνης από τις τοξικές ουσίες, άλλοι μειώνοντας την οξύτητα κι άλλοι απορροφώντας τα διαλυμένα μέταλλα. Πέρα απ' αυτό, η ανακάλυψη κάθε νέου ακραιόφιλου (οργανισμού προσαρμοσμένου σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες) βοηθάει να φωτιστούν θεμελιώδεις βιολογικές διαδικασίες, που ξεκινούν από τις διεργασίες του μεταβολισμού και φτάνουν ως τα μέσα και την πορεία της εξέλιξης, τόσο στη Γη, όσο και αλλού στο σύμπαν.
Ο βιολόγος Γκραντ Μίτμαν μέσα στο εργαστήριό του φροντίζει διάφορες καλλιέργειες αλγών που βρέθηκαν στη λίμνη Μπέρκλεϊ |
Η λίμνη Μπέρκλεϊ είναι αποτέλεσμα της καπιταλιστικής αδιαφορίας για το περιβάλλον. Η πρώτη μεταλλευτική αξιοποίηση της περιοχής έγινε το 1880, με ορυχεία με στοές. Επί 50 χρόνια το ορυχείο αυτό παρείχε το ένα τρίτο του χαλκού που χρησιμοποιούνταν στις ΗΠΑ και το ένα έκτο που χρησιμοποιούνταν σε όλο τον κόσμο. Τα πλούσια αποθέματα καταναλώθηκαν και το 1955 η εκμετάλλευση πέρασε σε μορφή ανοιχτού ορυχείου που είναι πιο συμφέρουσα για την εκμετάλλευση φτωχών κοιτασμάτων. Το 1982 η εκμετάλλευση του ανοιχτού ορυχείου σταμάτησε και μαζί της και η άντληση των υδάτων, που από τότε ανεβαίνουν συνεχώς.
Αιτία γι' αυτή τη δηλητηριώδη «σούπα» που έχει δημιουργηθεί στη λίμνη Μπέρκλεϊ, είναι η ύπαρξη θείου στα πετρώματα (πυρίτη) που με την επίδραση του νερού, του αέρα και μερικών μικροοργανισμών μετατρέπεται εν μέρει σε θειικό οξύ. Αυτό με τη σειρά του κατατρώει και άλλα μέταλλα από τα βράχια κάνοντας ακόμα πιο τοξική την όξινη «σούπα» που δημιουργείται. Η οξύτητα της λίμνης είναι ανάλογη με αυτή του χυμού λεμονιού.
Μερικοί από τους μικροοργανισμούς που βρέθηκαν στη λίμνη Μπέρκλεϊ δεν επέζησαν απλώς, αλλά ευδοκίμησαν εκεί. Πρόκειται για κάποιους από τους μικροοργανισμούς που έφτασαν τυχαία (από τον άνεμο, από τα νερά της βροχής, από πουλιά κλπ). Αλλοι είναι μύκητες (με μέσο χρόνο πολλαπλασιασμού μία βδομάδα) και άλλοι βακτήρια (με μέσο χρόνο πολλαπλασιασμού μία ημέρα). Κάτω από την εξελικτική πίεση των συνθηκών του περιβάλλοντος οι οργανισμοί αυτοί εξελίσσονται γρήγορα, με αποτέλεσμα να ευδοκιμούν ακόμη περισσότερο οι πιο προσαρμοσμένες τυχαίες μεταλλάξεις τους.
Μια πολλά υποσχόμενη άλγη από τον όξινο λάκκο είναι η Chromulina feiburgensis, που έχει την ικανότητα να συγκεντρώνει τα διαλυμένα μέταλλα. Οι επιστήμονες δεν ξέρουν ακόμα το μηχανισμό με τον οποίο το πετυχαίνει... |
Η λίμνη Μπέρκλεϊ αποτελεί μια απόδειξη της ανθεκτικότητας της φύσης και της ζωής, αλλά και των άκρων που μπορεί να φτάσει ο άνθρωπος στο κυνήγι του κέρδους. Οπως λέει η Αντρεα Στιρλ, μια από τους χημικούς που μελετούν τη λίμνη, η ζωή μπορεί να είναι παντού, αλλά δεν είναι εγγυημένη παντού.