Když se hovoří o extrémofilních organismech, žijících v podmínkách výrazně odlišných od těch, které normálně panují na povrchu Země, nikoho příliš nepřekvapí, že jde zpravidla o bakterie a archea. O eukaryotických organismech v této souvislosti slýcháme daleko méně. Je proto vždycky povzbudivé, když zjistíme, že nějaký mnohobuněčný tvor pronikl na teritorium tradičně vyhražené mikrobům a odvážně se vydal tam, kde by nikoho ani nenapadlo pátrat po animálním životě. Nejnovější exemplář byl uloven v hlubinách jihoafrických zlatých dolů.
Zní to skoro jako začátek nějakého vědeckofantastického filmu. V daleké Jihoafrické republice, v temných, dusných hlubinách zlatých dolů celé kilometry pod zemí, pátral mezinárodní tým vědců po nových formách života. Vydali se hledat mikroby – ale našli něco, co nečekali…
„K smrti mě vyděsilo, když jsem poprvé spatřil, jak se hýbou,“ líčí setkání s novým živočichem geomikrobiolog Tullis Onstott z Princeton University v New Jersey, USA. „Vypadali jako černé, malé, kroutící se věci.“
Halicephalobus mephisto
Zbývá jen dodat, že nově objevené organismy patří do skupiny hlístic, měří zhruba půl milimetru a není žádný důvod se jich obávat, tedy pokud nejste zrovna bakterie. Osidlují trhliny hluboko v horninách, prostoupené podzemní vodou o teplotě 43°C, kde si hledají i obživu v podobě povlaků termofilních mikrobů. Jedná se rovnou o dva druhy: Halicephalobus mephisto, dorůstající maximální délky 0,56 mm, představuje zcela nový objev, Plectus aquatilis byl popsán již dřív, byť ne z tak extrémního prostředí. Oba se rozmnožují, alespoň pokud je známo, nepohlavně. Nejde ovšem o nějaké zvláštní exoty, odlišné od všeho ostatního – velmi podobní červíci běžně žijí v půdě nebo tlejícím rostlinném materiálu. Jejich schopnost přežívat teplotní extrémy i jiné nepříznivé podmínky, jako je dehydratace, zmrznutí nebo nedostatek kyslíku, jim ovšem umožňuje kolonizovat i tak extrémní podmínky, jaké najdeme kilometry pod povrchem země.
V případě obou potvrzených druhů byla jejich životním prostředím prastará srážková voda, která – snad společně s prapředky těchto hlístic – prosákla do hlubin, kde zůstala izolována 3 – 12 tisíc let, nebo možná i více.
Příběh „ulovení“ extrémních hlístic je skoro stejně zajímavý jako ony samy. Vědci pracovali ve zlatých dolech Beatrix, Driefontein a Tau Tona, vůbec nejhlubších důlních dílech na Zemi, kde se zlato dobývá i ze čtyřkilometrové hloubky. Trhliny v horninách jsou tu naplněny vysokotlakou vodou, která byla obebírána s pomocí vrtů uzavřených tlakovými ventily. Tisíce litrů vypouštěné kapaliny byly proháněny mikrobiologickými filtry, které měly zachytit všechny zajímavé úlovky. Voda pocházela z hloubek 0,9 – 3,6 km. Červi příslušných druhů se pokaždé vyskytovali jen v hlubinné vodě – v půdě na příslušných místech žily jiné druhy, a v chemicky ošetřené chladící vodě důlních zařízení hlístice chyběly úplně. To téměř vylučuje možnost, že by se jednalo o kontaminanty, zanesené z povrchu v průběhu vrtných prací.
„Měli jsme předsudky, že v určitých prostředích můžeme nelézt jen určité typy organismů, ale nebyla to vůbec pravda,“ přiznává Caleb Scharf z Columbia Astrobiology Centre v New Yorku „V těchto bizarních prostředích jsou i mnohem komplexnější organismy.“
Po něčem větším, než jsou bakterie, např. po houbách, prvocích nebo dokonce červech, v hlubinách dosud pátralo jen málo vědců, lze tedy očekávat překvapení. Ostatně i výsledky publikované ve zmíněné práci naznačují mnohé. Zdá se, že každý z objevených druhů je specifický pro určitou lokalitu: Halicephalobus mephisto byl nalezen jen v dole Beatrix, v hloubce 1300 m, Plectus aquatilis zase jen v Driefonteinu, 900 m pod zemí. Spolu s posledně jmenovaným byl nalezen ještě další druh, který se ale nepodařilo v kontrolovaných podmínkách rozmnožit. Možná nejzajímavější je příslib z nejhlubší zkoumané lokality Tau Tona (3,6 km pod povrchem), kde byla v hlubinné vodě o teplotě 48°C nalezena červí DNA. To ukazuje, že hlístice možná žijí i v hloubkách přes 3 km. Prostředí se přitom na jednotlivých místech značně lišilo: v Drierfonteinu byla voda bohatá na sulfidy krasového původu, voda z dolu Tau Tona byla vysoce slaná a pocházela z hloubky přes 3 km.
To, že hlístice běžně žijí a spásají bakterie v kilometrových hloubkách, radikálně mění náš pohled na „hlubokou biosféru“. Už to není jen horká periferie, osídlená bakteriálními průkopníky dobývajícími si obživu doslova ze skal, ale skutečný ekosystém zahrnující i predátory. Pokud se hlístice opravdu nacházejí i 3,6 km pod povrchem, blíží se i potvrzeným rekordům bakterií, které byly dosud nalezeny v hloubkách okolo 4,2 km. Ani v jednom, ani druhém případě to zřejmě zdaleka nebude poslední slovo – limitem pro rozšíření organismů směrem do hloubky je hlavně teplota, v případě bakterií kolem 130°C, u hlístic snad 60°C. U obou skupin proto existují značné rezervy pro další posouvání hlubinných rekordů.
Popsané hlístice sice žijí v prostředí chudém na kyslík (jen 1% oproti mořské vodě), ale stále jsou aerobní, což může jejich rozšíření poněkud omezovat. Víme však, že mnohobuněčné organismy mohou existovat i v anaerobióze. Lze vůbec věřit tomu, že by i mnozí další mnohubuněční „extrémisté“ nevyužili ohromný, byť nehostinný prostor hlubinného ekosystému? Zkrátka, pátrání v hlubinách sotva započalo, a kdoví, jaké úlovky ještě přinese.
Zdroje:
G. Borgonie, A. García-Moyano, D. Litthauer, W. Bert, A. Bester, E. van Heerden, C. Möller, M. Erasmus, T. C. Onstott (2011): Nematoda from the terrestrial deep subsurface of South Africa. Nature 474, 79–82 (02 June 2011)
Deepest-living land animal found (Jennifer Carpenter, BBC News)
Gold-mine worm shows animals could be living on Mars (Zena Iovino, New Scientist)
