Studija islandskog vulkana Fagradalsfjall (erupcije 2021–2023) pokazuje kako mikrobi kolonizuju potpuno novu lavu. Prvi kolonizatori dolaze pretežno vazduhom (npr. Sphingomonas echinoides), ali su često kratkotrajni; neke vrste nestaju tokom prve zime. Posle zime kiša dovodi novi talas mikroba, a do treće godine zajednice postaju stabilnije, što sugeriše predvidivu putanju sukcesije relevantnu i za astrobiologiju.
Kako život zaživljava na potpuno novoj lavi? Tragovi mikroba s vulkana Fagradalsfjall (2021–2023)
Top-down view of glowing volcanic lava with cracked, molten patterns. Credit: Ahsanjayacorp / Shutterstock.
Erupcije vulkana Fagradalsfjall na Islandu (2021–2023) pružile su retku priliku da naučnici prate kako život počinje na potpuno sterilnim, novim površinama lave. Studija objavljena u Nature Communications Biology istražuje koje vrste mikroba prve naseljavaju ohlađenu lavu, kako se zajednice menjaju tokom godina i koje su implikacije za razumevanje mogućeg života na drugim planetama, uključujući Mars.
Studija i lokacija
Istraživači sa Univerziteta Arizona i Univerziteta Islanda uzimali su uzorke DNK iz sveže očvrsle lave, kišnice i aerosola tokom trogodišnjeg perioda praćenja nakon tri uzastopne erupcije. Fagradalsfjall je erumpirao tri puta između 2021. i 2023. godine, što je omogućilo uporedivu analizu sukcesije nakon više tokova lave.
Prvi kolonizatori
Sveža lava je na izlazu iz fluida izuzetno vrela (više od 2.000 °F, približno 1.100 °C) i praktično sterilna, pa predstavlja "čistu tablu" za kolonizaciju. Prvi mikrobi koji su se detektovali na ohlađenoj lavi dolazili su pretežno iz vazduha i taloženog zemljišta — među njima i Sphingomonas echinoides, široko rasprostranjena bakterija zemljišta.
„Lava koja izlazi iz tla ima više od 2.000 stepeni Farenhajta, tako da je, jasno, potpuno sterilna. To je čista tabla koja praktično predstavlja prirodni laboratorij za razumevanje kako se mikrobi naseljavaju,“ rekao je Nathan Hadland, prvi autor studije.
Preživljavanje i sezonske promene
U prvim mesecima mikrobi su bili izuzetno retki — već 100 dana posle toka, biomasa je bila uporediva sa najsušim delovima pustinje Atakama. Među vrstama na ubrzo ohlađenoj lavi pronađen je i Udaeobacter sp., bakterija poznata po sposobnosti da opstane s vrlo malo nutrijenata. Međutim, mnogi rani kolonizatori nisu dugo opstali: Udaeobacter sp. je znatno opao tokom prve zime i do isteka godine nestao.
Posle zime došlo je do značajnog priliva novih mikroba, uglavnom putem padavina. Taj pomak je bio dosledan i ponovljen posle svake od tri erupcije koje su proučavane.
„Bilo je prilično izvanredno videti toliku promenu posle zime, i to što je bila toliko ponovljiva i dosledna tokom tri različite erupcije — to nismo očekivali,“ izjavila je koautorka Solange Duhamel.
Stabilizacija zajednica i širi značaj
Do treće godine sastavi mikrobnih zajednica postali su stabilniji, s manjom fluktuacijom i manjim brojem novih doseljenika. Mnoge vrste koje su opstale bile su slične onima zabeleženim na drugim vulkanima na Islandu i Havajima. Autori modeluju da kolonizacija gole lave prolazi kroz predvidive stadijume — početnu, siromašnu fazu, sezonski reset posle zime i postepenu stabilizaciju zajednice.
Ti nalazi imaju širi značaj za astrobiologiju: ukazuju na to kako fizički procesi prenosa mikroba (aerosoli, prašina, padavine) i sezonski faktori mogu oblikovati početne faze sukcesije na sterilnim površinama, što je relevantno za procene mogućnosti nastanka ili obnove života na Marsu i drugim planetskim telima.
Zaključno, istraživanje Fagradalsfjalla pokazuje da i na naizgled neprijateljskim površinama život može početi kroz predvidivu dinamiku prenošenja i preživljavanja mikroba, pri čemu klima i padavine igraju ključnu ulogu u oblikovanju zajednica tokom prvih godina.
Pomozite nam da budemo bolji.
