Η ζωή που κρύβεται βαθιά στη Γη: Μυστήρια εξερεύνησης
Νέα έρευνα φωτίζει τους μικροοργανισμούς που επιβιώνουν εκατομμύρια χρόνια κάτω από την επιφάνεια, επαναπροσδιορίζοντας την αντίληψή μας για την εξέλιξη.
Κάτω από την επιφάνεια της Γης εκτείνεται ένα βασίλειο μικροσκοπικής ζωής που παραμένει σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητο. Τα λεγόμενα «ενδογήινα» (intraterrestrials) είναι μικροοργανισμοί που ζουν βαθιά μέσα στον γήινο φλοιό και επιβιώνουν σε μερικές από τις πιο ακραίες συνθήκες του πλανήτη. Επιστήμονες αναζητούν αυτά τα μικρόβια, προσπαθώντας να κατανοήσουν πώς μπορούν να επιβιώνουν για εκατοντάδες χιλιάδες ή ακόμη και εκατομμύρια χρόνια σε κατάσταση αδράνειας — και τι ακριβώς περιμένουν για να «ξυπνήσουν».
Στο βιβλίο «Intraterrestrials: Discovering the Strangest Life on Earth» (Princeton University Press, 2025), η Κάρεν Γ. Λόιντ, μικροβιακή βιογεωχημικός στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας Dornsife, εξετάζει πώς μπορεί να λειτουργεί η εξέλιξη σε οργανισμούς που σταματούν να αναπτύσσονται για τεράστια χρονικά διαστήματα. Το βιβλίο βρίσκεται στη βραχεία λίστα για το βραβείο Pen/E.O. Wilson Literary Science Writing Award.
Πώς μπορεί ένας οργανισμός να εξελιχθεί ώστε να σταματά να αναπτύσσεται για χιλιάδες χρόνια; Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι μικρόβια θαμμένα βαθιά σε ιζήματα του ωκεάνιου πυθμένα ίσως κάνουν ακριβώς αυτό. Οι οργανισμοί αυτοί, που ζουν μέσα στον φλοιό της Γης σε όλο τον πλανήτη, ενδέχεται να μην επηρεάζονται από καθημερινούς ή εποχικούς κύκλους — είναι τόσο βαθιά θαμμένοι που δεν αντιλαμβάνονται καν το φως του ήλιου.
Αντίθετα, ίσως «αντιλαμβάνονται» πιο αργούς γεωλογικούς ρυθμούς: το άνοιγμα και το κλείσιμο ωκεάνιων λεκανών λόγω της τεκτονικής των πλακών, τη δημιουργία και βύθιση νησιωτικών αλυσίδων ή τις νέες ροές ρευστών που προκαλούνται από ρωγμές στον φλοιό της Γης. Στη βιολογία που διδάσκεται παραδοσιακά, τέτοια γεγονότα θεωρούνται εξελικτικοί παράγοντες για είδη — όχι για μεμονωμένα άτομα.
Για παράδειγμα, τα σπίνια του Δαρβίνου ανέπτυξαν διαφορετικά σχήματα ράμφους λόγω απομόνωσης σε νησιά με συγκεκριμένους σπόρους. Η εξέλιξη αυτή συνέβη σε επίπεδο γενεαλογικής γραμμής και όχι σε μεμονωμένο πτηνό. Ωστόσο, είναι γνωστό ότι και τα άτομα μπορούν να προσαρμόζονται σε περιβαλλοντικούς ρυθμούς, όπως η αλλαγή του χρώματος της γούνας της αρκτικής αλεπούς (Vulpes lagopus) με τις εποχές.
Η ιδέα όμως ότι ένας οργανισμός θα «προέβλεπε» γεγονότα σε βάθος δεκάδων χιλιάδων ετών φαίνεται παράλογη για τα ζώα. Δεν θα είχε νόημα να υποθέσει κανείς ότι ένα πτηνό θα εξελισσόταν για να κολυμπά, επειδή το νησί του θα βυθιζόταν σε 100.000 χρόνια. Για τα ενδογήινα μικρόβια, ωστόσο, τα πράγματα ίσως είναι διαφορετικά. Ένα άτομο που ζει για ένα εκατομμύριο χρόνια θα μπορούσε να έχει εξελικτική «προδιάθεση» να βασίζεται σε εξαιρετικά αργές διεργασίες, όπως η καθίζηση ενός νησιού, με τον ίδιο τρόπο που οι άνθρωποι περιμένουν την αυγή. Ίσως χρειάζεται να επαναπροσδιοριστεί τι θεωρείται εξελικτικό ερέθισμα.
Το γεγονός ότι ζωντανά κύτταρα μπορούν να παραμένουν για τεράστια χρονικά διαστήματα σε κατάσταση μη ανάπτυξης θέτει δύο βασικά ερωτήματα: Μπορεί ένα μικρόβιο να είναι εξελικτικά προσαρμοσμένο ώστε να αποφεύγει τη διαίρεση για χιλιάδες χρόνια; Και, αν ναι, πώς λειτουργεί η φυσική επιλογή σε έναν οργανισμό που φαινομενικά δεν παράγει απογόνους; Σύμφωνα με τη θεωρία του Δαρβίνου, η φυσική επιλογή προϋποθέτει αναπαραγωγή. Κατά τη διαδικασία αυτή εμφανίζονται μεταλλάξεις και οι ευνοϊκές μεταλλάξεις επικρατούν. Όμως πώς μπορεί να υπάρξει εξέλιξη σε πληθυσμούς που δεν αναπαράγονται;
Ένα μοντέλο που βοηθά στην κατανόηση είναι η εποχική αδράνεια. Οργανισμοί που παραμένουν ανενεργοί τον χειμώνα έχουν πλεονέκτημα όταν οι συνθήκες γίνουν ευνοϊκές την άνοιξη, μεταβιβάζοντας τα γονίδιά τους σε μεγαλύτερο πληθυσμό. Πρόκειται για κλασική Δαρβινική φυσική επιλογή. Αν επεκτείνουμε αυτό το μοντέλο σε αδράνεια χιλιάδων ετών σε θαλάσσια ιζήματα, πρέπει να αναζητήσουμε ποιο γεγονός θα μπορούσε να «ξυπνήσει» αυτά τα μικρόβια σε βάθος εκατοντάδων μέτρων κάτω από τον φλοιό.
Οι κύκλοι των εποχών είναι υπερβολικά γρήγοροι για αυτά τα μικρόβια. Μόνο οι γεωλογικές διεργασίες έχουν τον κατάλληλο ρυθμό: βυθίσεις νησιών, πλημμύρες, ξηρασίες, κατολισθήσεις, σεισμοί, τσουνάμι ή ηφαιστειακές εκρήξεις. Τέτοια γεγονότα μπορούν να μετακινήσουν ιζήματα και να εκθέσουν τα μικρόβια σε νέες πηγές τροφής έπειτα από εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια.