Tšiili kõrbebakter suudaks trotsida ka kokkupõrget asteroidiga

Johns Hopkinsi ülikooli teadlased leidsid, et Maa kõige vastupidavam bakter suudab taluda ka elada asteroidi kokkupõrkega võrreldavat tohutut rõhku. Tulemused pakuvad toetuspinda litopanspermia hüpoteesile, mille kohaselt võib levida elu ühelt planeedilt teisele.
Teadusmaailmas "bakter Conaniks" hüütav Deinococcus radiodurans on jäänud teadlastele silma varemgi. Valdavalt Tšiili kõrbetes elavmikroob talub äärmuslikku külma, tugevat kiirgust ja püsib elus ka siis, kui teda ümbritseb keskkond täielikult läbi kuivab. Just nende kohastumuste tõttu otsustas Lily Zhao kolleegidega panna bakteri taluvuspiirid proovile uuel moel. Kuigi teadlasrühm püüdis hävitada mikroobi mitmel eri moel, osutus see peaaegu võimatuks ülesandeks. Tugeva mehaanilise surve all andsid esimesena järele hoopis katseseadmed.
Erakordne vastupidavus kannustas teadlasi uurida mikroobi võimeid kosmilisema vaatenurga alt. Teadlasi on pikalt huvitanud, kas elusolendid suudavad meteoriitide ja kivitükkide sees sattuda ühelt planeedilt teisele. Pika teekonna kõige nõrgemaks lüliks peeti siiani just reisi algust ehk planeedilt ilmaruumi paiskumist. Varasemates sarnastes katsetes tavaliste bakteritega jäi ellu vaid murdosa nende algsest asurkonnast.
Nüüd tehtud katsetes tuutis enamik "bakter Conani" kolooniatest trotsida lühiajaliselt rõhku, mis ulatus kuni kolme gigapaskalini. Bakterid talusid seega ligi 30 korda suuremat survet kui valitseb Maa sügavaima ookeani põhjas. Uurimisrühma juhi Lily Zhao kinnitusel pidi ta tulemustes veendumiseks oma katseid mitu korda kordama.
Teadlased jäljendasid asteroidi kokkupõrke ajal nähtavaid tingimusi spetsiaalse gaasipüstoliga. Nad asetasid elusad bakterid kahe terasplaadi vahele ja tulistasid neid mürsuga, mis tabas sihtmärki kiirusega ligi 480 kilomeetrit tunnis.
Pärast purustava raju vaibumist kogusid uurijad bakteriproove, et hinnata katse mõju rakustruktuuridele. Teadlased vaatlesid ellujäänud baktereid nii elektronmikroskoobiga kui ka uurisid nende pärilikkusainet ehk DNA-d. Mõne mikroobi rakukest purunes tugeva löögi tagajärjel täielikult. Suur osa rakkudest suutis aga oma rebenenud pärilikkusainet kohe parandama hakata. Ühtlasi hakkasid neil kiiresti tööle geenid, mis vastutavad raku väliskesta taastamise eest.
Bakteriliigi erakordne vastupidavus tuleneb suuresti selle ainulaadsest ehitusest. Teadlased oletavad, et paks rakukest kaitseb mikroobi väliste jõudude eest märgatavalt paremini kui teistel liikidel. Lisaks toetab ellujäämist bakteri eriline oskus tulla toime pikaajalise kuivamisega. Tavalised ja leebema elukeskkonnaga harjunud mikroobid sellistele katsumustele vastu ei pea.
Tööl on samas omad piirangud. Looduses mõjuvad asteroidi tabamuse korral kivimitükkidele väga erinevad ja ebaühtlased jõud. Laborikatse matkis olukorda aga lihtsustatult, jagades rõhu bakteritele ühtlaselt ja väga lühikeseks ajaks. Samuti uurisid teadlased vaid ühte konkreetset ekstremofiili, mistõttu ei saa neid tulemusi otse üle kanda kõigile bakteriliikidele.
Vaatamata puudujääkidele annab töö tugeva tõendi kivimitel reisimise ehk litopanspermia hüpoteesile. Kui mõnel planeedil leidub elu, võiksid hüpoteesi kohaselt kokkupõrked asteroididega paisata sealset elu edukalt teistele taevakehadele.
Nii võis näiteks miljardeid aastaid tagasi soojemalt Marsilt pärit elujõuline mikroob jõuda meteoriitidega Maale. Kuna Marsi mass oli väiksem, jahtus see kiiremini maha, vesi sai kondenseeruda ja pakkuda maa-alustes hüdrotermilistes süsteemides varajastele mikroorganismidele stabiilset pelgupaika varem kui Maal.
Tulemused kinnitavad seega, et vähemalt mehaanilises mõttes suudaks elu oma kosmilise teekonna esimese ja kõige karmima sammu edukalt üle elada.
Uuring ilmus ajakirjas PNAS Nexus.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa




















