“Krimbi djall” që jeton 1.3 kilometra nën Tokë dhe ndryshon gjithçka që dinim për jetën: Njerëzit nuk e sund

Thellë brenda Tokës, ku temperatura dhe presioni rriten ndjeshëm dhe rrezet e diellit nuk arrijnë kurrë, shkencëtarët kanë zbuluar një banor të papritur: një krimb të vogël që mbijeton në një thellësi prej rreth 1.3 kilometrash.

Halicephalobus mephisto, i njohur edhe si “krimbi i djallit”, jeton midis baktereve dhe shkëmbinjve.

Zbulimi i tij ka ndryshuar rrënjësisht atë që dinim për kufijtë e jetës në planet, duke vërtetuar se edhe organizmat kompleksë mund të mbijetojnë pa Diellin.

Në të njëjtën kohë, ai hap fusha të reja kërkimore mbi origjinën e jetës në Tokë, por edhe për ekzistencën e saj të mundshme nën sipërfaqen e planetëve të tjerë.

“Krimbi djall”, pavarësisht se është i vogël, është veçanërisht i madh në ekosistemin e tij… të vogël. Kur vdes në filmin e rrëshqitshëm mikrobik që rritet në shkëmb, shkencëtarët vlerësojnë se trupi i tij konsumohet nga bakteret dhe format e tjera të jetës, duke ndihmuar në nxitjen e këtij cikli të çuditshëm jetësor, sipas BBC-së.

Para viteve 1980, shumica e biologëve nuk besonin se kishte jetë më thellë se rreth 30 centimetra nën tokë. Zbulimi i baktereve që jetonin në thellësi të mëdha – dhe zbulimi i “krimbit djall” në vitin 2011 – përfaqësonte një ndryshim në kuptimin tonë të thellësive të Tokës.

Historia e krimbit tregon se si jeta gjen një mënyrë për të mbijetuar pa energjinë e Diellit, duke zgjeruar rrënjësisht atë që shkencëtarët mendonin se ishte e mundur për organizmat e gjallë dhe duke ndezur ide të reja rreth origjinës dhe të ardhmes së jetës.

“Nëse mund të gjeni një krimb atje poshtë, çfarë tjetër mund të na mungojë?” pyet gjeomikrobiologia Karen Lloyd e Universitetit të Kalifornisë Jugore.

Falë një sekuence ngjarjesh, shkencëtarët arritën të merrnin pasardhës nga “krimbi djall” dhe po i studiojnë ata në mënyrë që të kuptojnë se si mbijeton kjo specie në thellësitë e nxehta dhe të errëta të Tokës.

Biosfera e thellë dhe krimbat që i mbijetuan rrëzimit të anijes Columbia

Raportet e para për jetën thellë nën sipërfaqen e Tokës u shfaqën në vitet 1990. Në vitin 1997, bakteret u gjetën deri në 2.8 kilometra thellë brenda një pusi gazi natyror.

Në fillim të viteve 2000, biologu i krimbave Gaëtan Borgoni, i cili themeloi institutin kërkimor jofitimprurës belg Extreme Life Isyensya, pyeste veten nëse një grup krimbash të vegjël, të njohur si nematoda, mund të ekzistonin thellë nën tokë.

Borgoni kujton shkencëtarët e mëparshëm që talleshin me idenë se format më komplekse të jetës mund të ekzistonin thellë nën tokë. Por ai, duke ditur sa rezistente janë këto kafshë, mendoi se ia vlente të hetohej.

Në fund të fundit, kur anija kozmike Columbia u shpërbë në atmosferë në vitin 2003 dhe një eksperiment me nematoda në bord ra 40 milje në Tokë, kafshët mbijetuan dhe u zbulua se po shumoheshin normalisht.

Në vitin 2008, Borgoni u bashkua me ekspertë të tjerë në mjedise ekstreme për të vizituar minierën e arit Beatrix në Afrikën e Jugut.

Në një thellësi prej 8.2 miljesh, ekipi hyri në vrima të shpuara në muret e minierës për të pompuar ujë, i cili ishte rreth 98 gradë Fahrenheit (37 gradë Celsius) thellë në shkëmb, përmes filtrave të projektuar për të bllokuar format e vogla të jetës, kujton Borgoni. Pasi filtruan më shumë se 15,000 gallonë ujë, ata mblodhën një krimb të vogël.

Në dy miniera të tjera në Afrikën e Jugut, ata filtruan sasi edhe më të mëdha uji dhe gjetën disa lloje të ndryshme krimbash, së bashku me disa jovertebrorë të tjerë, kërpudha dhe disa forma jete.

“Nuk e prisja kurrë të gjeja një kopsht zoologjik të tërë”, thotë Borgoni.

Shumica e specieve njihen edhe nga mjediset sipërfaqësore, por krimbi nga miniera Beatrix – bishti i të cilit ishte thyer gjatë procesit të filtrimit – i përkiste një specie që Borgoni nuk e njihte. Në vitin 2011, ata njoftuan se ishte i ri për shkencën dhe i dhanë emrin Halicephalobus mephisto.

Një bisht i thyer është një dënim me vdekje për një nematod. Për fat të mirë, megjithatë, individi në fjalë ishte femër dhe partenogjenetik – që do të thotë se mund të riprodhohej vetë pa pasur nevojë të çiftëzohej – dhe lëshoi ​​tetë vezë para se të vdiste.

“Ne ishim shumë, shumë me fat” që mbijetoi, thotë Borgoni. Ai nuk ka gjetur një krimb tjetër djallëzor që atëherë.

“Ishte krimbi që mbijetoi. Si Harry Potter”, thotë John Bracht, një studiues i gjenomikës në Universitetin e Uashingtonit. Disa nga pasardhësit e krimbit përfunduan në laboratorin e Bracht, ku po rriten në kushte të ngjashme me ato të përdorura për të afërmin e krimbit djallëzor, Caenorhabditis elegans, një nematod i studiuar mirë që jeton me fruta të kalbura. Megjithatë, ka disa ndryshime: Mephisto nuk noton në ujë, por ngjitet në muret e një tubi plastik, një aftësi që ndoshta e ndihmon atë të ankorohet në shkëmbinjtë nëntokësorë.

Me sa duket, ata nuk e preferojnë ushqimin e Caenorhabditis elegans – bakterit E. coli -, pasi “krimbat djallëzorë” lëvizin drejt baktereve të tjera që përfundojnë në enët e Petrit dhe formojnë koloni atje.

Është e rëndësishme të theksohet se Mephisto nuk rritet mirë në temperaturën e dhomës. Në 20 gradë Celsius, rritja e tij ngadalësohet dhe i duhen tetë ditë për të përfunduar ciklin e tij jetësor. Ai preferon temperaturat prej 37 gradësh – kushte që zakonisht e vrasin Caenorhabditis elegans, por në të cilat Mephisto riprodhohet pa problem çdo dy ditë.

Përshtatja dhe qëndrueshmëria

Është e vështirë të studiosh një specie duke shqyrtuar pasardhësit e një individi të vetëm, veçanërisht kur ata kanë qenë larg mjedisit të tyre natyror për një kohë të gjatë. Por Bracht ka gjetur të dhëna se si krimbi mbijeton thellë nën tokë.

Kur ai dhe kolegët e tij sekuencuan ADN-në e Mefistos në vitin 2019, ata zbuluan një numër jashtëzakonisht të madh gjenesh që prodhojnë proteina të shokut të nxehtësisë, molekula që mbrojnë proteinat e tjera nga dëmtimet e shkaktuara nga temperaturat ekstreme.

Kohët e fundit, në vitin 2024, ekipi i Bracht-it hodhi një vështrim më të afërt në një molekulë tjetër, të quajtur citokrom c oksidaza (kompleksi IV), një komponent kyç i procesit të konsumimit të oksigjenit dhe përdorimit të tij për të prodhuar energjinë e nevojshme për të mbështetur jetën.

Përmes një serie eksperimentesh, Bracht zbuloi se citokrom c oksidaza e Mefistos funksionon vetëm në temperatura të larta. Në temperaturën e dhomës, molekula çaktivizohet, duke ngadalësuar prodhimin e energjisë – gjë që shpjegon pse krimbat janë kaq të ngadaltë në këto kushte.

Bracht hipotezon se ky mekanizëm “çaktivizimi” mund të jetë një taktikë mbijetese.

“Ata sigurohen që të riprodhohen më shumë në mjedisin më të mirë, i cili do të ishte më i ngrohti”, thotë ai.

Bracht aktualisht po studion nëse strategjia riprodhuese partenogjenetike e krimbit të djallit është gjithashtu një mjet mbijetese. Meqenëse krimbat e djallit mund të mos hasin shpesh anëtarë të tjerë të specieve të tyre në hapësirat e gjera të botës nëntokësore, ky lloj riprodhimi ndonjëherë mund të jetë e vetmja mënyrë që ata të kenë pasardhës.

Megjithatë, ky lloj riprodhimi mendohet se ka një kosto, pasi nuk krijon diversitetin e shëndetshëm gjenetik që vjen nga përzierja e materialit gjenetik kur meshkujt dhe femrat çiftëzohen – prandaj shumë shkencëtarë besojnë se speciet që riprodhohen partenogjenetikisht janë të dënuara me zhdukje.

Ndoshta “krimbat e djallit” meshkuj ekzistojnë, por nuk janë zbuluar ende, spekulon Bracht. Sidoqoftë, krimbat tregojnë se sa të adaptueshëm janë nematodat. “Kudo që ka një burim ushqimi dhe aftësinë që kafshët të arrijnë atje, nematodat do të evoluojnë për të mbushur atë vend ekologjik”, thotë ai.

Rezistencë në thellësitë e Tokës

Se si kanë arritur atje këto forma jete mbetet një mister. Hulumtimi nga Borgoni dhe gjeobiologia Cara Magnabosco sugjeron që të paktën disa nematodë lëvizin poshtë nga mjediset sipërfaqësore përmes ujit, ndoshta me ndihmën e dridhjeve të shkaktuara nga aktiviteti sizmik. Pra, disa specie mbijetojnë, ndërsa të tjerat vdesin.

“Duhet të ketë një lidhje dhe një mekanizëm për t’i transportuar ato nga sipërfaqja në këtë mjedis të thellë”, thotë Magnabosco.

Studiuesit vlerësojnë se mikrobet në biosferën e thellë janë një pjesë e rëndësishme e jetës në planet, duke përfaqësuar 12% deri në 20% të biomasës totale mikrobike në Tokë. Këto baktere nëntokësore – të cilat kanë evoluar strategji komplekse për të nxjerrë karbon dhe energji nga bota e errët përreth tyre – ka të ngjarë të luajnë një rol të rëndësishëm në mbështetjen e formave më komplekse të jetës, siç janë nematodat.

Jo vetëm që ato sigurojnë ushqim, por ato gjithashtu mund të prodhojnë sasi të vogla oksigjeni, të cilat u nevojiten nematodëve që jetojnë në thellësi të mëdha, thotë Karen Lloyd.

Dhe duke ndikuar në nivelet e aciditetit në zgavrat e thella të ujit, “ato mund të ndihmojnë në krijimin e një mjedisi të favorshëm në të cilin organizmat më të mëdhenj mund të lulëzojnë”. Nga ana tjetër, jovertebrorët sigurojnë ushqim për mikrobet: azot kur ato defekojnë dhe karbon nga trupat e tyre kur vdesin, shton Borgoni.

Ekosisteme të tilla nëntokësore mund të lulëzojnë për shekuj me radhë. Hulumtimi nga Maggie Lau, nga Instituti Kinez i Shkencës dhe Inxhinierisë së Detit të Thellë, dhe kolegët e saj, ka gjetur prova se një specie bakteresh që jeton në thellësi të mëdha mund të ketë qenë e pranishme në koren e Tokës që nga shpërbërja e Pangea-s, e cila filloi rreth 165 milionë vjet më parë, kur dinosaurët endeshin në planet.

“Si njerëz ne besojmë se e sundojmë botën, por nuk e sundojmë atë”.

“Krimbi djall” dhe të afërmit e tij në det të thellë mund të jenë ndër format më rezistente të jetës në planet. Studimi i biosferës së thellë, thonë ekspertët, mund të na ndihmojë të kuptojmë më mirë kushtet në të cilat u shfaqën për herë të parë organizmat e gjallë, si dhe të kontribuojë në kërkimin e jetës jashtëtokësore.

Dhe nëse një asteroid që vret jetën do të godiste Tokën dhe do të sterilizonte sipërfaqen e saj, jeta mund të rishfaqej nga mikroorganizmat që banojnë në thellësitë e saj.

“Si njerëz, ne mendojmë se e sundojmë botën, por nuk e bëjmë këtë”, thotë biokimistja Esta van Heerden, shkencëtarja kryesore mjedisore në kompaninë e bioremediation të Afrikës së Jugut iWater, e cila ishte pjesë e ekipit që zbuloi “krimbin djall”. “Për mua, ishte një përvojë përulëse. Kuptova se ata kanë qenë këtu për miliona, nëse jo miliarda, vite, dhe se do të jenë këtu shumë, shumë kohë pasi ne të kemi ikur.”