Evoliucija vandenynų gelmėse vyksta tarsi svetimoje planetoje. Ji pagreitėjo, o jos rezultatai neleidžia mokslininkams užmigti naktimis ()
Tyrimo autorių teigimu, ekstremalios sąlygos, vyraujančios dideliame gylyje, spartina evoliucijos tempą.
© DI (Atvira licencija)
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Gilieji vandenynai, mūsų požiūriu, yra mažai palankūs gyvybei, tačiau kartu jie pasirodo esą viena neįprasčiausių vietų Žemėje, kurioje gyvybė tiesiog knibžda. Giliųjų vandenų tyrimai rodo, kad tenykštė evoliucija vyksta itin intensyviai ir kuria milžinišką organizmų genetinę įvairovę. Mokslininkų teigimu, šie atradimai ateityje gali atnešti mums daug naudos.
Giliosios vandenynų dalys išlieka didžiausia ir kartu mažiausiai pažinta aplinka mūsų planetoje, nors neverta kartoti mitų, esą visatą pažįstame geriau nei savo pačių vandens telkinius. Visgi tai nekeičia fakto, kad ten vyrauja itin atšiaurios sąlygos: visiškas saulės šviesos trūkumas, labai žema temperatūra, didžiulis slėgis ir nedidelis deguonies kiekis. Nepaisant to, gyvybė ten ne tik egzistuoja, bet ir vystosi stebėtinai dinamiškai.
Tarptautinė tyrėjų komanda išanalizavo iš vandenyno gelmių paimtus nuosėdų ir vandens mėginius. Tai leido jiems identifikuoti daugiau nei 500 milijonų naujų mikroorganizmų genų, o tai Pasaulinį vandenynų genų katalogą (Global Ocean Gene Catalog) padidino daugiau nei perpus. Tai vienas didžiausių žingsnių į priekį pažįstant vandenynų genetinę įvairovę.
Tyrimo autorių teigimu, ekstremalios sąlygos, vyraujančios dideliame gylyje, spartina evoliucijos tempą. Ten gyvenančių mikroorganizmų DNR dažniau pažeidžia didelis slėgis, reaktyvūs cheminiai junginiai ir metalų buvimas. Genetinės medžiagos atkūrimo procesas ne visada vyksta be klaidų, o tai lemia didesnį mutacijų skaičių. Todėl organizmai greičiau prisitaiko ir sukuria naujus biologinius sprendimus, kurie nepastebimi seklesniuose vandenyse.
Tyrėjai pastebi, kad daugiau nei 60 % giliavandeniuose mikroorganizmuose aptiktų baltymų iki šiol mokslui buvo nežinomi. Tai reiškia, kad vandenynai gali būti tikras naujų junginių ir fermentų, pasižyminčių didžiuliu praktiniu potencialu, lobynas. Vienu įdomiausių atradimų tapo nauja fermento Cas9 atmaina, išskirta iš mikroorganizmų, gyvenančių prie hidroterminių versmių. Cas9 yra vienas pagrindinių įrankių, naudojamų šiuolaikinėje genų inžinerijoje, pavyzdžiui, redaguojant genomą CRISPR metodu. Naujai atrastas variantas išlieka aktyvus net ir temperatūroje, viršijančioje 70 °C, o tai gali gerokai išplėsti jo panaudojimo galimybes pramonėje ir biotechnologijoje.
Mokslininkų nuomone, tokie fermentai galėtų būti pritaikyti biokuro gamyboje, fermentacijos procesuose ar kuriant naujus genetinių ligų gydymo metodus. Didesnis atsparumas aukštai temperatūrai reiškia didesnį daugelio pramoninių procesų stabilumą ir efektyvumą. Kita vertus, norint perprasti visą vandenynų genetinę įvairovę, prireiks ilgalaikio tarptautinio bendradarbiavimo ir milžiniškų investicijų į šiuolaikines tyrimų technologijas. Giliausių jūrų dalių tyrinėjimui reikalingi specializuoti batiskafai ir pažangūs DNR sekvenavimo metodai.
Tačiau mokslininkai yra tikri: šios pastangos atsipirks. Jų manymu, didžiausia Žemės ekosistema gali slėpti sprendimus, kurie ateityje padės vystyti mediciną, didinti maisto saugą, efektyvinti energijos gamybą ir geriau saugoti natūralią aplinką. Gilieji vandenynai – tai jau ne tik paslaptinga ir nepasiekiama erdvė: ekspertų akimis, jie vis dažniau tampa viena svarbiausių vietų pasaulio mokslo ateičiai.
