צוות המחקר של אוניברסיטת מונאש באוסטרליה גילה כי בקרקע הקפואה של מזרח אנטארקטיקה מתקיימים מיקרואורגניזמים היכולים לשרוד ולהתפתח בקשת טמפרטורות רחבה במיוחד - ממינוס 20 ועד 75 מעלות צלזיוס. סוד הישרדותם טמון ביכולת יוצאת דופן: הם “ניזונים מהאוויר”.
במקום להסתמך על פוטוסינתזה, כמו רוב היצורים החיים על פני השטח, חיידקים אלו משתמשים במנגנון הנקרא "אירוטרופיה" (Aerotrophy) - תהליך שבו אנזימים מיוחדים קולטים מימן וחד־תחמוצת הפחמן מהאטמוספרה וממירים אותם לאנרגיה זמינה. כך הם מצליחים להמשיך ולחיות גם בתקופות שבהן השמש אינה זורחת במשך חודשים והמים קופאים לגמרי.
לדברי ד"ר ריי הולנד, מבכירי החוקרים המשתתפים במחקר, מדובר ב"פריצת דרך בהבנת האקולוגיה של אנטארקטיקה". הוא מדמה את התופעה ל“פינגווין השורד בג'ונגל טרופי” - תרחיש שנשמע דמיוני אך מתגלה כאמיתי בזכות כוח ההסתגלות של המיקרובים. ד"ר טס האצ'ינסון, החוקרת הראשית, הוסיפה כי הצוות הופתע עד כמה רחבה טווח הטמפרטורות שבהם תהליכים אלו פועלים: "המיקרובים הותאמו לקור, אך אינם מוגבלים אליו. הם מסוגלים לצרוך מימן גם בחום של 75 מעלות."
מהמעבדה אל הקרח
בין השנים 2022 ל־2024 אספו החוקרים דגימות קרקע מאזורים שונים במזרח אנטארקטיקה, ובהם אדמות דרונינג מודלנד וגבעות בונג'ר. במעבדה הוכח כי מנגנון האירוטרופיה פועל בטמפרטורות של חורף וקיץ כאחד, ולאחר מכן נערכו ניסויים גם בשטח עצמו - כאשר דגימות קרקע נסגרו בבקבוקים ונמדדה בהן צריכת גזים בזמן אמת, הישג מדעי ראשון מסוגו.
ריצוף גנטי חשף שרוב מוחלט של המיקרובים באדמות אנטארקטיקה נושאים גנים המאפשרים להם להפיק אנרגיה ממימן, וחלקם גם גנים לקיבוע פחמן ישירות מהאוויר - מה שהופך אותם ליצרנים ראשוניים המסוגלים לבנות ביומסה מאפס.
השלכות על שינויי האקלים
מודלים שבנו החוקרים מצביעים על כך שהתחממות האקלים עשויה להאיץ משמעותית את פעילותם של אותם מיקרואורגניזמים. בתרחיש פליטה נמוכה צפויה עלייה של כ־4 אחוזים בקצב ניצול המימן מן האטמוספרה, ואילו בתרחיש פליטה גבוהה - עד 35 אחוזים. תוצאות אלו עשויות להשפיע על מאזן הגזים באוויר ועל מחזורי האנרגיה של קרקעות קוטביות בעתיד.
המחקר החדש, שהתפרסם בכתב העת המדעי The ISME Journal, מהווה המשך לתגלית קודמת משנת 2017 של אוניברסיטת ניו סאות' ויילס, שהצביעה לראשונה על קיום “חיים מהאוויר” בקרקעות הקוטב. ממצאיהם העדכניים של חוקרי מונאש לא רק מאשרים את התהליך אלא גם משרטטים את גבולותיו - מהמעבדה ועד קרחוני העולם הדרומי.
0 תגובות