Sunce daje život našoj planeti kroz svoje zrake, a ipak nekim fascinantnim oblicima života nije potrebna svetlost za život.
Umesto da koriste fotosintezu za skladištenje energije u svojim hemijskim vezama, neki mikrobi se oslanjaju isključivo na oksidaciju neorganskih molekula poput vodonika da bi obavili trik.
Hemosinteza se, kao što je poznato, spekulisala kao potencijalni izvor energije za mikrobe u 19. veku, iako nije potvrđena sve dok 1970-ih nisu otkriveni ekosistemi koji okružuju hidrotermalne izvore dubokog okeana.
Od tada se način prikupljanja energije oksidacijom neorganskih jedinjenja smatra retkim, ograničenim na ekstremna staništa.
Ali nova istraživanja sa mora sugerišu da je ova strategija za preživljavanje zapravo obilna, od pola do pola.
U stvari, kako sunčeva svetlost bledi u mrak, tim predvođen istraživačima sa Univerziteta Monaš u Australiji pronašao je dokaz da hemosinteza postaje primarni način života za nevidljive morske mikrobe.
„Vodonik i ugljen-monoksid su zapravo „hranili“ mikrobe u svim regionima koje smo posmatrali: od urbanih zaliva do oko tropskih ostrva do stotina metara ispod površine“, kaže mikrobiolog sa Univerziteta Monaš Kris Grining.
„Neke se čak mogu naći ispod ledenih polica Antarktika.“
Za razliku od sunčeve svetlosti, molekularni vodonik je pogodan izvor energije koji je prisutan u najmanje tragovima u širokom spektru ekosistema, od atmosfere do površine, pa čak i ispod.
U prethodnim studijama, Greening i njegove kolege su pokazali da su u velikom delu svetskog zemljišta bakterijske kulture koje mogu da konzumiraju vodonik „u izobilju, raznovrsne i aktivne“ – na mnogo načina, osnova čitavog lanca ishrane.
Sada, on i neki od istih istraživača su pokazali da se ovo odnosi i na duboke okeane.
Njihova studija je prva koja istražuje da li bakterije u otvorenom okeanu mogu da koriste vodonik za gorivo. Nalazi su zasnovani na 14 uzoraka morske vode, prikupljenih iz Atlantskog, Indijskog, Tihog i Južnog okeana.
U svim osim u jednom od ovih uzoraka, tim je otkrio mikrobe koji su imali genetsku mašineriju neophodnu za hemosintezu koristeći vodonik i fotosintezu.
Na osnovu aktivnosti mikroba u laboratoriji, modeli sugerišu da je njihova stopa hemosinteze dovoljna da održi rast i opstanak zajednice.
Vodonik, zaključuju autori, mora biti važan izvor energije za bakterije u morskoj vodi, posebno za one koje žive u najdubljim, najmračnijim dubinama.
Oksidacija vodonika je korisna kada sunčeva svetlost nije lako dostupna, ali nije bez troškova. To zahteva ulaganje gvožđa u kontekstu gde je gvožđe već dragocena roba. To znači da morske bakterije verovatno koriste vodonik kao gorivo samo kada je to apsolutno neophodno.
Na površini okeana, verovatno je mnogo vrednije da se mikrobi oslanjaju na sunčevu svetlost. U mraku, međutim, prekidač bi mogao da se okrene. Bliže morskom dnu, gvožđe je dostupnije dok sunčeva svetlost postaje retka.
Morske bakterije koje mogu da prelaze između hemosinteze i fotosinteze verovatno bi imale veliku konkurentsku prednost kada bi naseljavale sve različite nivoe okeanskog staništa.
To je verovatno razlog zašto su ovi fleksibilni oblici života i danas tako obilni.
„Prvi život se verovatno pojavio u dubokim morskim otvorima koristeći vodonik, a ne sunčevu svetlost, kao izvor energije“, spekuliše Grining.
„Neverovatno je da, 3,7 milijardi godina kasnije, toliko mikroba u okeanima i dalje koristi ovaj visokoenergetski gas i da smo to do sada potpuno zanemarili.
