Sedimenti na dnu Baltičkog mora potpuno odsijecaju sve što je u njima zakopano od svjetlosti i kiseonika. Iako je to fatalno za mnoge oblike života, neki organizmi ulaze u stanje mirovanja, čekajući bolje uslove. Naučnici su odlučili da pomognu nekima od njih, izlažući mikroorganizme iz sedimenta svjetlosti i zraku. Njihov trud se isplatio, jer je jedna vrsta postala najstariji poznati stanovnik sedimenta koji je uspješno oživljen.
Sposobnost obustavljanja životnih funkcija dok ne nastupe povoljniji uslovi prisutna je kod životinja, biljaka i raznih mikroorganizama, ali neke vrste su u tome uspješnije od drugih. Fitoplanktoni su među najboljim primjerima. Budući da se ne mogu samostalno kretati, kada izgube pristup sunčevoj svjetlosti, iz koje crpe energiju, prelaze u stanje mirovanja dok im svjetlost ponovo ne postane dostupna, piše IFLS.
Zbog toga je česta pojava da fitoplanktoni budu zakopani u sedimentima, ali i dalje sposobni za život. Nedostatak kiseonika u sedimentima može čak biti koristan, jer sprječava hemijske reakcije koje bi inače dovele do njihovog raspadanja.
"Takvi sedimenti su poput vremenske kapsule koja sadrži dragocjene informacije o prošlim ekosistemima i biološkim zajednicama, njihovom razvoju populacije i genetskim promjenama", izjavila je dr. Sarah Bolius iz Leibnizovog instituta za istraživanje Baltičkog mora.
Bolius je bila dio tima koji je proučavao fitoplanktone zakopane na dnu Baltičkog mora kako bi saznao kako se ovo hladno vodeno tijelo mijenjalo tokom vremena i šta bi moglo donijeti u budućnosti.
Povratak u život
Tim je potom istraživao mogu li oživjeti mikroorganizme iz sedimenta kako bi ponovo mogli vršiti fotosintezu i razmnožavati se.
"Ovakav pristup nosi prilično neobičan naziv – 'ekologija uskrsnuća'. Mirovne faze mikroorganizama, koje se mogu jasno povezati s određenim periodima u historiji Baltičkog mora zahvaljujući stratifikaciji sedimenta, izlažemo povoljnim uslovima kako bismo ih vratili u život. Nakon toga ih genetski i fiziološki analiziramo i upoređujemo s današnjim populacijama fitoplanktona", objasnila je Bolius.
Tradicionalne metode omogućile su timu da procijeni temperaturu, salinitet i nivo kiseonika u vremenu kada su sedimenti nastali. "Kombinovanjem svih ovih podataka, cilj nam je bolje razumjeti kako i zašto su se fitoplanktoni Baltičkog mora genetski i funkcionalno prilagođavali promjenama u okolišu", dodala je Bolius.
Tim je prikupio uzorke iz dvanaest slojeva sedimenta koji pokrivaju posljednjih 7.000 godina. Izloživši uspavane alge svjetlosti i kiseoniku, uspjeli su ih oživjeti iz devet od dvanaest slojeva.
U gornjim slojevima istraživači su oživjeli organizme iz različitih grana životnog stabla. Međutim, dublje u sedimentu, jedina vrsta koja se dosljedno budila bila je Skeletonema marinoi, jednostanični organizam koji je postao glavni fokus istraživanja.
Najstariji S. marinoi u uzorku bio je star 6.871 godinu, uz moguću grešku od ±140 godina. Istraživači su procijenili zdravlje oživljenih organizama mjereći brzinu njihovog razmnožavanja i proizvodnje kiseonika. Za najstariji S. marinoi, vrijednosti su bile 0,31 dioba ćelije dnevno i 184 mola kiseonika po gramu hlorofila na sat, što je bilo gotovo identično organizmima oživljenim nakon 2-3 godine.
"Zapanjujuće je da ove alge nisu samo jedva preživjele, već nisu ni izgubile svoju 'formu', odnosno sposobnost biološkog funkcionisanja. One rastu, dijele se i fotosintetišu jednako kao njihovi moderni potomci", rekla je Bolius.
Genetske promjene kroz milenije
Baltičko more ima temperaturu od samo 4°C, što poboljšava dugoročnu očuvanost organizama u odnosu na većinu plitkih mora.
Iako se produktivnost oživljenih S. marinoi nije značajno promijenila, njihova genetika jeste. Naučnici su otkrili da su S. marinoi u svakom analiziranom periodu imali genetske razlike u odnosu na organizme iz drugih vremenskih slojeva.
Iako su naučnici ranije oživljavali mnogo starije viruse iz permafrosta, njihova klasifikacija kao živih bića je sporna. Prethodni rekord za organizam oživljen iz sedimenta držala je datulja, ali je bila manje od trećine starosti S. marinoi. Rekord za vodene organizme bio je još kraći – 700 godina.
Fotosintetički planktoni ne predstavljaju očiglednu prijetnju modernim ekosistemima, za razliku od virusa – ili dinosaurusa. Ipak, ovo istraživanje postavlja važno pitanje: kada je zaista sigurno probuditi ono što je gotovo mrtvo?
