Suurennetussa kuvassa on bakteereja, jotka löydettiin yli sata miljoonaa vuotta vanhasta merenpohjan kerrostumasta. Kuva: Jamstec
Suurennetussa kuvassa on bakteereja, jotka löydettiin yli sata miljoonaa vuotta vanhasta merenpohjan kerrostumasta. Kuva: Jamstec

Bakteerit olivat sinnitelleet horroksessa vuosimiljoonia. Ne virkosivat ja alkoivat lisääntyä, kun tutkijat tarjosivat ravintoa.

Tutkijat ovat kairanneet syvän meren pohjasedimenttiin eteläisellä Tyynellämerellä ja nostaneet syvyyksistä horrostavia bakteereita, jotka ovat 101,5 miljoonan vuoden ikäisiä.

Laboratoriossa bakteerit on saatu virkoamaan ja lisääntymään. Kyse on siis maailman vanhimmasta elossa sinnitelleestä elämästä. Bakteerit ovat maanneet horroksessa Tyynenmeren pohjassa dinosaurusten ajoista saakka.

Häkellyttävää löydöstä kuvaillaan Nature Communications -tiedelehdessä.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Se, että mikrobit voisivat elää sata miljoonaa vuotta, on niin erikoinen ajatus, ettei tutkimusta johtanut mikrobiologi Yuki Morono uskonut löydöksiä aluksi itsekään.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

”Ajattelin, että jossain täytyy olla virhe”, Morono kommentoi yleisradioyhtiö BBC:n haastattelussa.

Morono työskentelee Japanin kansallisessa merentutkimuslaitoksessa, jonka tutkijoista ryhmä koostui. Tutkimuksen toisena vetäjänä toimi geomikrobiologian professori Steven D’Hondt Rhode Islandin yliopistosta.

Näytteiden saastumisen mahdollisuus on suljettu tutkimuksessa pois huolellisesti.

Alueella meren pohjasedimentti ei myöskään ole sillä tavoin läpäisevää, että bakteereja voisi liikkua alempiin kerroksiin. Silloin mikrobit saattaisivat olla nuorempia. Sedimentissä on piidioksidikerroksia, joiden läpi mikrobit eivät pääse.

Pöpöt ovat siis olleet jumissa mudassa ammoisista ajoista.

”Näytteiden valmistelu ja työn huolellisuus tässä on todella vaikuttavaa”, kommentoi mikrobiologi Kenneth Nealson työtä Science-lehdessä. Hän ei osallistunut tutkimukseen.

Löydetyt mikrobit ovat säilyneet syvällä pimeyden valtakunnassa, valtameren rusentavassa paineessa. Tutkimusalueella meri on lähes kuusi kilometriä syvää. Tutkijat laskivat laitteistonsa pohjaan ja kairasivat pohjamutaa 75 metrin syvyyteen.

Tuossa syvyydessä oleva sedimentti on siis muodostunut sata miljoonaa vuotta sitten.

Laboratoriossa nähtiin, että näinkin vanhassa pohjamudassa näytti olevan bakteereita, jotka olivat niukin naukin hengissä, eräänlaisessa horrostilassa.

Bakteereja oli hyvin harvakseltaan, vain tuhat bakteerisolua kuutiosenttimetrissä. Tavallisesti yhdessä sokeripalan kokoisessa näytteessä merenpohjan mutaa on satoja tuhansia mikrobeja. Bakteereita oli lukuisia eri lajeja, muun muassa erilaisia proteobakteereja.

Tutkijat kokeilivat, josko bakteerit vielä virkoaisivat. He alkoivat viljellä bakteereita ja ruokkivat niitä erilaisilla typpi- ja hiilipitoisilla yhdisteillä.

Ihme kyllä, viljelmä alkoi rehottaa ja vain parissa kuukaudessa tuhannet muinaiset bakteerisolut monistuivat miljooniksi.

Kauimmin hengissä säilyneet bakteerit ovat aerobisia lajeja eli ne tarvitsevat happea. Sitä pohjasedimentissä olikin niiden käytettäväksi, joskin niukalti.

Kyseisellä Tyynenmeren alueella pohjasedimenttiä muodostuu erittäin hitaasti. Meren pintakerroksessa viihtyvää kasviplanktonia alueella on vain vähän, joten pohjaan sataa kuollutta eloperäistä ainesta harvakseltaan. Miljoonan vuoden aikana pohjasedimenttiä muodostuu vain 1–2 metriä.

Nämä bakteerit eivät ole kehittyneet tartuttamaan muita eläviä olentoja.

Juuri hidas kerrostuminen on tutkijoiden mukaan mahdollistanut hapen säilymisen syvälläkin pohjakerroksissa. Ravinteita bakteereille ei sen sijaan ollut mudassa nimeksikään. Hapen avulla ne ovat säilyneet hengissä, eräänlaisessa horroksessa.

Voisivatko näin muinaiset bakteerit olla vaarallisia ja kenties aiheuttaa joitakin vielä tuntemattomia sairauksia? Tuskin, uskoo Morono.

”Meren pohjasedimentin mikrobistoa ei pidetä vaarallisena, sillä niissä oloissa bakteereilla ei ole mitään isäntää”, Morono selittää Gizmodo-verkkosivustolla.

Toisin sanoen nämä bakteerit eivät ole kehittyneet tartuttamaan muita eläviä olentoja.

Sata miljoonaa vuotta on tyrmäävän pitkä aika. Nämä bakteerit ovat päätyneet pohjasedimenttiin niin kauan sitten, että dinosaurusten joukkotuhokin oli silloin vielä 35 miljoonan vuoden päässä tulevaisuudessa.

Ei kuitenkaan voida tietää, onko yksittäinen bakteerisolu todella näin vanha, vai ovatko bakteerit kuitenkin hitaasti lisääntyneet ja jakautuneet vuosimiljoonien aikana.

”Jos ne eivät jakautuisi, ne tosiaan eläisivät sata miljoonaa vuotta, mikä tuntuu älyttömältä”, professori D’Hondt ihmettelee Science-lehdessä.

Bakteerit olivat silti täysin horroksessa, eikä niillä luulisi olevan pohjamudassa tarpeeksi ravinteita jakautuakseen.

D’Hondt pohtii, josko syvyyksissä olisi jokin toinen energianlähde, kuten maaperän radioaktiivinen säteily, jota bakteerit kykenisivät hyödyntämään hyvin verkkaisesti.

Joka tapauksessa bakteerien on täytynyt sadan miljoonan vuoden aikana ainakin korjata soluvaurioitaan lukemattomia kertoja. On sitten enemmänkin filosofinen kysymys, missä määrin ne ovat yhä samoja soluja kuin muinoin. D’Hondt keksii oivan vertauksen:

”Sain isältäni vasaran, jonka hän oli saanut isoisältäni. Siitä on vaihdettu pää kahdesti ja varsi kolmesti, mutta se on silti yhä sama vasara”, D’Hondt kertoo New Scientist-lehdessä.

”Arktisessa ikiroudassa esiintyy bakteereja, jotka lisääntyvät hyvin hitaasti.”

Turun yliopiston molekulaarisen kasvibiologian dosentti, astrobiologi Kirsi Lehto ei ole yllättynyt uudesta löydöksestä.

”Sinänsä tämä ei ole erikoinen juttu, sillä hyvin vanhoja ja yhä eläviä bakteereja löytyy myös vuorisuolakaivoksista. Samoin arktisessa ikiroudassa esiintyy bakteereja, jotka lisääntyvät hyvin hitaasti. Ne ovat hyvässä tallessa niin kauan kuin ympäristö säilyy muuttumattomana”, Lehto kertoo.

Nature-tiedelehdessä 2000-luvun alussa julkaistussa tutkimuksessa kerrottiin löytyneen jopa yli 250 miljoonaa vuotta vanhoja bakteereja permikautisessa suolakiteessä säilyneenä. Kaikki tutkijat eivät kuitenkaan pidä tätä iänmääritystä varmana.

Näin ollen nyt löydetyt, sata miljoonaa vuotta vanhat mikrobit voivat ollakin vanhinta tunnettua elämää.

”Varmaa tietoa suolakaivosten bakteereista on Itävallan suolakaivoksista Alpeilta. Sieltä löytyy myös eläviä bakteereja, jotka ovat yhtä vanhoja kuin itse Alpit – noin 40 miljoonaa vuotta”, Lehto kertoo.

Aiempi ikäennätys merenpohjasta löydetyille bakteereille on 15 miljoonaa vuotta. Nekin löydettiin viime vuonna eteläiseltä Tyyneltämereltä.

Sisältö jatkuu mainoksen alla