Nové výzkumy a mikrobi
Život na sopečných plochách byl tradičně vnímán jako dlouhodobý proces, který závisí na plynutí času a postupném hromadění živin. Nicméně nové pozorování provedená na Islandu nabízejí odlišný pohled, ve kterém hrají mikrobi okamžitou roli po sopečných erupcích.
Tento výzkum se zaměřuje na nedávné lávové proudy a analyzuje interakci mikrobiálních organismů s prostředím, které na první pohled postrádá základní prvky pro udržení biologické aktivity. Tento přístup umožňuje lépe pochopit počáteční fáze ekologické sukcese a úlohu mikrobiálních komunit v extrémních geologických podmínkách.
Jak objevili kolonizaci mikroby?
Studie zveřejněná v časopise Communications Biology se konala na sopečném vrchu Fagradalsfjall v islandské oblasti Reykjanes a využívala data shromážděná mezi lety 2021 a 2023, během několika erupčních fází.
Výsledky potvrzují, že mikrobi začínají kolonizovat lávu pouhé hodiny po jejím ochlazení a ztvrdnutí. Tento údaj odporuje teorii, že sopečné kameny zůstávají sterilní po dobu několika let. I přes téměř úplnou absenci organické hmoty a nízkou vlhkost, dokážou mikrobiální společenstva rychle zakotvit.
Analýza zahrnovala vzorky lávy, aerosoly ze vzduchu a dešťovou vodu. Studie DNA odhalila stálou biologickou aktivitu, což dokazuje, že mikrobi se nejen dostávají na nový substrát, ale také zůstávají aktivní od prvních fází.
Jak mikrobi přežívají v extrémním prostředí
Nedávno vytvořený bazalt představuje jedno z nejvíce nepřátelských prostředí na planetě. Extrémní počáteční teploty, omezená poréznost a nedostatek živin činí tato skála výzvou pro jakoukoliv formu života. Přesto mikrobi rozvíjejí strategie, které jim umožňují přizpůsobit se.
Vědci zjistili, že mnohé z těchto bakterií pocházejí z atmosférického prostředí a deště, což potvrzuje teorii, že atmosférická dispersie je klíčová. Jakmile jsou mikrobi usazeni na lávě, využívají mikrotrhliny a minerály k zahájení základních metabolických procesů.
Během zim na Islandu populace mikrobi klesá, ale celková struktura komunit zůstává zachována. To naznačuje, že mikrobi nezmizí, ale přecházejí do fází menší aktivity, dokud se podmínky opět nestanou příznivými.
Volcano jako funkční ekosystémy
Koncept primární ekologické sukcese popisuje, jak se prostředí bez viditelného života mění v funkční ekosystém. Dosud se tento proces spojoval s časovými měřítky desítek let. Studie na Islandu ukazuje, že mikrobi tyto doby dramaticky zkracují.
Data shromážděná během tří let umožnila identifikovat dvě jasné fáze:
- Počáteční fáze rychlé a variabilní kolonizace mikroby.
- Poté stabilizační fáze po prvním zimním období.
Pokročilé statistické modely ukázaly, že tento vzor se opakuje předvídatelně v různých erupcích. Mikrobi tedy fungují jako první architekti ekosystému, čímž připravují půdu pro složitější formy života.
Lze tedy říci, že důsledky tohoto zjištění přesahují geologii na Zemi. Pokud se mikrobi mohou usídlit v čerstvé lávě islandského území, mohli by také učinit totéž v sopečných prostředích jiných těles sluneční soustavy.
Tyto důvody činí tuto studii relevantní pro astrobiologii, jelikož naznačuje, že mikroskopický život nemusí potřebovat ideální podmínky pro svůj vznik. Je dostatek, aby prostředí dosáhlo minimální stability.
V tomto kontextu se mikrobi upevňují jako klíčoví ukazatelé pro pochopení toho, jak může život vzniknout a přetrvávat v extrémních scénářích, jak na Zemi, tak i mimo ni.
