Z jednych kominów wydobywa się woda bogata w związki siarki tworząc środowisko ekstremalnie kwaśne, podczas gdy z inne, pełne rozpuszczonego baru, wapnia i krzemu, mają odczyn skrajnie alkaliczny. Biorąc pod uwagę wysokie ciśnienia, bo kominy znajdują się raczej w głębokich częściach oceanu, najgłębszy odkryty jest w Rowie Kajmańskim 5000 m pod powierzchnią wody, wydawać by się mogło, że warunki są skrajnie niekorzystne dla życia i nic tam się nie uchowa, a tymczasem w porównaniu z otaczającym dnem morskim strefy kominów hydrotermalnych cechują się 10 000-100 000 razy większym zagęszczeniem organizmów żywych. Organizmy, które tam żyją nazywamy ekstremofilami, ponieważ dobrze się mają w ekstremalnie trudnych warunkach, niegościnnych dla większość życia Ziemskiego, w tym ludzi, roślin i zwierząt.
„Badania nad ekstremofilami stanowią szczyt wiedzy ludzkiej w zakresie ograniczeń środowiskowych, w których formy życia mogą żyć, wytrzymać lub zachować swoją integralność i potencjał życiowy” – mówi współpracownik NASA, dr Ivan Paulino-Lima z Blue Marble Space Institute of Science
Na dnie oceanów, nie wszędzie, a tylko tam gdzie jest wzmożona aktywność sejsmiczna, wywołana przez rozsuwające się płyty tektoniczne, występują szczególne struktury geologiczne zwane kominami termalnymi. Są one niczym innym jak szczelinami w powierzchni planety, w których nagrzewają się duże ilości wody morskiej tworząc środowisko o wyższej temperaturze niż otoczenie. Na dużych głębokościach temperatura wody wynosi około 2 stopni Celsjusza. Woda w kominie termalnym ma od 60 do prawie 500 stopni, a ponadto jest bogata jest w rozpuszczone składniki mineralne pochodzące ze skorupy ziemskiej.
Stworzenia, które uwielbiają ektremalne temperatury
Kominy to nie jedyne miejsce gdzie znajdziemy takie organizmy. Stwierdzono, że ekstremofile nie tylko przeżywają, ale rozwijają się w najbardziej nieprawdopodobnych środowiskach na Ziemi jeziorach alkalicznych, kwaśnych jeziorach osadnikowych czy drenażowych kopalń, ale także Rowie Mariańskim, suchych środowiskach, takich jak Sucha Dolina McMurdo i Pustynia Atakama, a nawet pod szelfami lodowymi na Antarktydzie. Jedne obywają się bez tlenu, za to inne rozkoszują się dużymi ilościami dwutlenku węgla, promieniowania kosmicznego i zakładają kolonie w miejscach pełnych metali ciężkich. Badanie ich to ciężkie wyzwanie, które musi podważyć tradycyjne koncepcje i metody badawcze. „Badania nad ekstremofilami stanowią szczyt wiedzy ludzkiej w zakresie ograniczeń środowiskowych, w których formy życia mogą żyć, wytrzymać lub zachować swoją integralność i potencjał życiowy” – mówi współpracownik NASA, dr Ivan Paulino-Lima z Blue Marble Space Institute of Science w rozmowie z Universe Today.
Badanie organizmów ekstremofilnych ma sens. Dla przykładu: badanie gejzerów w Parku Narodowym Yellowstone doprowadziło do odkrycia bakterii Thermus aquaticus. Dzięki niej odkryto polimerazę, enzym wspierający syntezę DNA, którą następnie wykorzystano do opracowania techniki reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) – to dzięki niej możemy sprawdzić m.in. czy zachorowaliśmy na Covid-19 i parę innych chorób. Po jakimś czasie dopiero okazało się, że aby badać tą ciepłolubną bakterię wcale nie trzeba było jeździć do odległego Yellowstone bo można ją znaleźć w bojlerach i rurach w okolicy Uniwersytetu Indiany w Bloomington. Później wyszło na jaw, że występuje wszędzie, zapewne także w naszych sitkach od prysznica czy bojlerach o ile temperatura płynącej w nich wody przekracza 55 i jest niższa od 102 stopni Celsjusza.
