Głęboko pod dnem oceanu i w skorupie ziemskiej istnieje świat mikroskopijnego życia, niepodobny do niczego, co powszechnie znamy. Te „międzyziemskie” mikroorganizmy – przystosowane do przetrwania w stanie uśpienia przez setki tysięcy, a nawet miliony lat – podważają przyjętą teorię ewolucji. Naukowcy badają obecnie nie tylko to, jak te organizmy przeżywają, ale także czego mogą się spodziewać.
Ewolucyjny paradoks ekstremalnej hibernacji
Tradycyjna biologia zakłada, że ewolucja zachodzi w skalach czasowych odpowiadających długości życia poszczególnych organizmów. Zięby Darwina przystosowały się do zmieniających się źródeł pożywienia na przestrzeni pokoleń; Lisy polarne zmieniają kolor futra w zależności od pory roku. Ale co, jeśli „życie” organizmu obejmuje epoki geologiczne? Jak działa dobór naturalny, gdy reprodukcja została skutecznie zawieszona na tysiąclecia? Pytanie nie brzmi, czy drobnoustroje mogą przetrwać w stanie uśpienia, ale czy ewoluowały, aby to robić, przewidując wydarzenia na skalę trudną do wyobrażenia ludziom.
Ostatnie badania sugerują, że organizmy te nie przeżywają po prostu przez przypadek. Ich enzymy wykazują specyficzność w trudnych warunkach panujących głęboko pod powierzchnią, co wskazuje raczej na adaptację niż na bierne przetrwanie. Nasuwa się ważne pytanie: jeśli hibernacja jest korzystna, to w jaki sposób ułatwia przekazywanie informacji genetycznej? Ewolucja darwinowska opiera się na mutacjach podczas rozmnażania, ale wydaje się, że te drobnoustroje omijają rozmnażanie przez niezwykle długie okresy czasu.
Powolne rytmy Ziemi jako czynniki ewolucyjne
Odpowiedź może leżeć w rytmach geologicznych, których doświadczają te organizmy. Podczas gdy człowiek ani nawet zięba nie jest w stanie przewidzieć zatonięcia wyspy w ciągu 100 000 lat, organizm żyjący przez miliony lat może to zrobić. Dla organizmu międzyziemskiego powolny ruch płyt tektonicznych, powstawanie nowych dna oceanów, a nawet sporadyczne erupcje podmorskich wulkanów mogą być zdarzeniami przewidywalnymi, takimi jak oczekiwanie, aż wzejdzie dla nas słońce.
Badania pokazują, że drobnoustroje te rozwijają się w fazie stacjonarnej, przewyższając szybko rosnące szczepy, gdy zasoby są ograniczone. Sugeruje to, że długoterminowa hibernacja to nie tylko taktyka przetrwania; to jest strategia. Mogą być „mnichami” świata drobnoustrojów, którzy przetrwają deprywację, podczas gdy mniej przystosowane gatunki wymierają.
Czekam na wydarzenia geologiczne
Jaka jest ostateczna korzyść z tej niezwykłej cierpliwości? Wyjdź na powierzchnię. Strefy subdukcji wciągają osady głęboko w płaszcz Ziemi, ale część z nich ostatecznie zostaje wypchnięta w górę przez pęknięcia i uskoki płyt kontynentalnych. Organizm międzyziemski, który czekał na to wydarzenie od milionów lat, nie działa przypadkowo. Będzie predysponowany do przeżycia podróży, a następnie skorzystania z nowo odkrytego, bogatego w składniki odżywcze środowiska.
Oznacza to, że uśpione komórki, które znajdujemy w rdzeniach, nie są jedynie reliktami przeszłości; są to organizmy, które aktywnie czekają na kolejny wstrząs geologiczny. Przewaga ewolucyjna nie polega tylko na przetrwaniu; być tym, który skolonizuje powierzchnię, gdy w końcu nadarzy się okazja.
Życie przez miliony lat może wydawać się absurdalne, ale w przypadku organizmów międzyziemskich jest to po prostu skala czasowa, w której działa ewolucja. Pytanie nie brzmi, czy mogą poczekać; w tym, na co czekają.
