'Мислимо да владамо светом, али није тако': Ђавољи црв живи најдубље у Земљиној кори

Када бисте могли да пробушите тло испод вас и спустите се дубоко у Земљину кору, врло брзо бисте се нашли у прилично непријатном окружењу.

Како сунчева светлост нестаје, а ви се све више приближавате усијаном језгру планете, температура и притисак непрестано расту, док подземне воде испуњавају пукотине и шупљине у стенама.

На ужареној дубини од око 1,3 километра лако бисте помислили да ту ништа не може да опстане.

Али, ако бисте имали среће, можда бисте их угледали: милијарде и милијарде бактерија које понекад образују јарко наранџасте или беле наслаге.

А када бисте при руци имали микроскоп, можда бисте приметили и сићушног црва који се помоћу усних наставака полако креће по стени.

То је врста Halicephalobus mephisto, позната као ђавољи црв, која вреба микроорганизме.

Иако је сићушан - дугачак је тек колико ширина неколико људских власи - он је прави кит у овом лилипутанском екосистему.

Када угине у лепљивом биофилму, скупини микроорганизама, који прекрива стене, његово тело вероватно разграђују бактерије и други облици живота, чиме се одржава овај необични животни циклус.

Пре 1980-их, већина биолога је веровала да живот не постоји дубље од тридесетак центиметара испод Земљине површине.

Откриће ђавољег црва 2011. године из темеља је променило наше разумевање живота у подземном свету.

„Ако тамо доле може да живи црв, шта нам је још промакло?", пита геомикробиолошкиња Карен Лојд са Универзитета Јужне Калифорније, у Сједињеним Америчким Државама (САД).

Захваљујући изузетном сплету срећних околности, научници су успели да одгоје потомство тог ђавољег црва, а његове потомке од тада помно проучавају како би открили на који начин ова врста опстаје у врелој и мрачној унутрашњости Земље.

Улазак у дубоку биосферу

Гаетан Боргони, стручњак за црве и оснивач белгијског непрофитног истраживачког института Extreme Life Isyensya, сећа се како су се почетком 2000-их старији научници подсмевали идеји да у дубинама Земље могу да постоје сложенији организми.

Први уверљиви докази о животу дубоко у подземљу појавили су се свега неколико година раније, као што је било откриће бактерија на дубини од 2,8 километара у гасној бушотини 1997. године.

Боргони је веровао да би група ситних црва познатих као ваљкасти црви, односно нематоде, могла да живи дубоко испод површине.

Та идеја тада није била нарочито популарна, али је Боргони, знајући колико су те мале животиње издржљиве и отпорне, сматрао да вреди истражити.

Он је 2008. године са другим стручњацима за живот у екстремним условима отпутовао у рудник злата Беатрикс у Јужноафричкој Републици.

Дубоко под земљом приступили су отворима избушеним у зидовима рудника, из којих се захватала вода из стена чија температуре је око 37 степени Целзијуса.

Ту воду су пропуштали кроз филтере који су направљени да хватају ситне организаме, присећа се Боргони.

После филтрирања више од 6.000 литара воде, пронашли су сићушног црва.

У друга два рудника у Јужноафричкој Републици филтрирали су знатно веће количине воде - у једном од њих више од 12 милиона литара - и пронашли су неколико различитих врста ваљкастих црва, као и друге бескичмењаке, гљиве и неколико микроорганизиама.

Већина пронађених врста позната је и са површине Земље, али црв из рудника Беатрикса, којем је током филтрирања откинут реп, представљао је потпуно нову врсту за науку и добио је назив Halicephalobus mephisto.

За ваљкастог црва, губитак репа практично значи смртну пресуду.

Срећом, пронађени примерак био је женка која се размножава партеногенезом, односно може да се размножава без парења са мужјаком.

Пре него што је угинула положила је осам одрживих јаја.

Неки од потомака овог црва данас се налазе у лабораторији Џона Брахта, истраживача у области геномике на Америчком универзитету у САД-у.

Тамо се узгајају у Петријевим посудама у сличним условима као и сродник ђавољег црва, Caenorhabditis elegans, једна од највише проучаваних врста ваљкастих црва која живи на трулом воћу.

Ипак, постоје одређене разлике.

Ђавољи црв не плива у води, већ се чврсто пријања уз зидове пластичне епрувете, што је способност која му вероватно помаже да се закачи за подземне стене.

Важно је напоменути да ђавољи црв не подноси добро собну температуру.

На око 20 степени Целзијуса његов раст се успорава, иако репродуктивни циклус завршава за свега осам дана.

Више му одговара температура од 37 степени Целзијуса, а то су услови који би обично били смртоносни за врсту Caenorhabditis elegans, и у тим условима се ђавољи црв успешно размножава свака два дана.

Прилагођавања која омогућавају опстанак

Проучавање врсте само на основу потомака једне јединке представља велики изазов, нарочито када су ти потомци дуго удаљени од њиховог природног станишта.

Ипак, Брахт је пронашао трагове који објашњавају како овај црв успева да преживи дубоко у подземљу.

Када су он и његове колеге 2019. године секвенцирали ДНК ђавољег црва, открили су неуобичајено велики број гена који производе протеине топлотног шока, молекуле који штите друге протеине од оштећења која изазивају екстремне температуре.

Пет година касније, Брахтов тим је детаљно проучио још један молекул - цитохром ц оксидазу или комплекс ИВ, који је важан за коришћење кисеоника и одржавање живота.

Брахт је спровео низ експеримената и утврдио да цитохром ц оксидаза ђавољег црва ефикасно функционише само на високим температурама.

На собној температури овај протеински комплек престаје да функционише због чега се успорава производња енергије, што објашњава тромост ових црва у таквим условима.

Брахт сматра да би тај механизам „искључивања" могао да представља стратегију преживљавања.

„На тај начин обезбеђују да се више размножавају у повољнијем окружењу, односно на вишим температурама", каже он.

Тренутно истражује и да ли је способност ђавољег црва да се бесполно размножава такође механизам који му омогућава опстанак.

Пошто се ђавољи црви вероватно ретко сусрећу са припадницима сопствене врсте у огромним пространствима подземног света, овакав облик бесполног размножавања понекад може да буде и једини начин да добију потомство.

Брахт претпоставља да мужјаци ђавољег црва можда ипак постоје, што би омогућило и полно размножавање када се јединке сретну, али да до сада једноставно нису откривени.

У сваком случају, ови црви представљају изванредан пример прилагодљивости.

„Где год постоји извор хране, а постоји могућност да животиње до њега стигну, нематоде ће еволуирати тако да заузму ту еколошку нишу".

Како је ђавољи црв доспео тако дубоко?

На који начин су ови организми доспели у дубине Земљине коре и даље је загонетка.

Истраживања Боргонија и геобиолошкиње Каре Магнабоско из Федералног технолошког института у Цириху у Швајцарској указују на то да се барем поједине врсте ваљкастих црва спуштају са површине заједно са водама, при чему им у томе можда помажу подрхтавања тла изазвана земљотресима.

С друге стране, многе бактерије вероватно настањују дубоку подземну биосферу много дуже.

Студија из 2021. године, коју су спровели геомикробиолошкиња Меги Лау и њене колеге са Кинеског института за науку и инжењерство дубоког мора, показала је да је вруста бактерије Desulforudis audaxviator, које су пронађене у дубоким слојевима Земљине коре на три различита континента, генетски скоро идентичне, иако никада нису откривне на површини.

Она и њене колеге процењују да ова бактерија можда настањује Земљину кору још од раздвајања суперконтинента Пангее, које је почело пре око 165 милиона година, у време када су Земљом ходали диносауруси.

Чак и када би астероид који је способан да уништи живот погодио Земљу и потпуно стерилисао њену површину, живот би могао поново да се развије захваљујући организмима који опстају дубоко испод површине.

„Мислимо да владамо светом, али није тако", каже биохемичарка Еста Ван Херден, водец́а научница за заштиту животне средине у компанији за биоремедијацију iWater у Јужноафричкој Републици.

ББЦ на српском је од сада и на ТикТоку, пратите нас ОВДЕ.

Пратите нас на Фејсбуку, Твитеру, Instagramу, Јутјубу и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на bbcnasrpskom@bbc.co.uk