Bakterie pod antarktickým ledem žijí ze železa a síry

Antarktida poskytla další důkaz, že život může existovat prakticky kdekoli, kde je k mání jakýkoli zdroj energie a voda v kapalném skupenství. Bakteriím izolovaným od zbytku světa po miliony let se daří v možná nejnehostinnějším koutě planety.

Taylorův ledovec ve východní Antarktidě na jednom místě vypadá, jako by ho postihla rez. V oblasti nazvané Krvavé vodopády z něj vytéká voda zbarvená železem. Pochází z jezera ukrytého hluboko pod ledem. Kromě železa obsahuje také obrovské množství síranů. Zato je zcela bez kyslíku. Koncentrace solí je čtyřikrát větší než v okolním moři, takže voda nezmrzne, přestože má teplotu -10 °C. A než se dostane na povrch, vládne v ní naprostá tma znemožňující fotosyntézu.

Přesto v této ďábelské tekutině existuje život. Obývá jí hned několik druhů bakterií, které vytvářejí specifický ekosystém zcela nezávislý na jiných organismech. Voda vytéká z jezera skrytého hluboko pod ledem - pozůstatku dávného moře. Pod ledovcem je uvězněno po dobu 1,5 až 4 milionů let.

Energie ze sloučenin síry

Když vodu přikryl led, většina organismů zahynula, některé bakterie se však změněným podmínkám dokázaly přizpůsobit. Sírany (SO₄^2-) představují celkem běžný zdroj energie pro řadu známých mikroorganismů, které je redukují na sulfidy (S^2-). Antarktické bakterie na to jdou jinak.

Americko-bristký tým, který své závěry zveřejnil v aktuálním vydání časopisu Science, totiž zjistil, že v „krvavé" vodě sulfidy zcela scházejí. Srovnání izotopů kyslíku v různých sloučeninách obsažených ve vodě stejně jako objev jistého enzymu v buňkách bakterií dovedl odborníky k přesvědčení, že tajemné bakterie sírany sice redukují, ale prostřednictvím jiné, dosud neznámé metabolické dráhy. Za pomoci železa ze skalního podloží redukují sírany na siřičitany (SO₃^2-).

Život na Marsu a Europě?

Je možné, že právě takto přežila mikrobiální společenstva období „Země - sněhové koule", tedy hypotetické časové úseky v dávné historii naší planety, kdy byla Země zcela pokryta ledem. Existenci takových etap se sice nepodařilo nezvratně prokázat, nicméně některá pozorování geologů a paleoklimatologů jim nasvědčují. Podobně by mohl vypadat i případný život pod marsovskými ledovými čepičkami nebo pod ledovou krustou, která zakrývá oceány na Jupiterově měsíci Europa.

Foto: Benjamin Urmston, Ralph Maestas