Ζωή κάτω από τους πολικούς πάγους

Στο εσωτερικό των πάγων του Βόρειου και Νότιου Πόλου φαίνεται να είναι δύσκολο να αναπτυχθεί ζωή λόγω των εξαιρετικά χαμηλών θερμοκρασιών. Παρά το γεγονός ότι στην επιφάνεια των πάγων αναπτύσσονται κανονικά πληθυσμοί ζώων, προσαρμοσμένων στις αντίξοες καιρικές συνθήκες, το εσωτερικό των πάγων δε φαίνεται να είναι τίποτα παραπάνω από παγωμένο νερό που έχει στερεοποιηθεί εδώ και αιώνες. Τα πράγματα ωστόσο δεν είναι ακριβώς έτσι.

Ένας νέος κόσμος αποκαλύπτεται

Μπορεί οι πολικές αρκούδες να βασιλεύουν με τους πιγκουίνους στην επιφάνεια των πόλων, στο εσωτερικό όμως των πάγων κυριαρχούν σπάνια είδη φυκιών, μικροσκοπικά μαλάκια, μικροοργανισμοί, μύκητες και βακτήρια. Οι οργανισμοί αυτοί αναπτύσσονται μέσα σε ένα πολυδαίδαλο δίκτυο καναλιών νερού με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι. Τα κανάλια αποτελούνται από πολύ λεπτούς αγωγούς νερού στο μέγεθος μια τρίχας.

Οι θερμοκρασίες κάτω των -20 °C εμποδίζουν την ανάπτυξη οποιαδήποτε μορφής ζωής. Χωρίς νερό σε υδάτινη μορφή δεν θα ήταν δυνατό να ευδοκιμήσουν όλοι αυτοί οι φυτικοί και ζωικοί οργανισμοί. Το μυστικό της διατήρησης τους έγκειται στην παραγωγή από τους ίδιους μιας σπάνιας πρωτεΐνης, η οποία τους προστατεύει από το πάγωμα.

Αυτοσυντήρηση μέσω μιας πρωτεϊνης

Ερευνητές από το Ινστιτούτο Πολικών και Ωκεάνιων Μελετών Alfred-Wegener στο Bremerhaven μελέτησαν τον τρόπο παραγωγής και τη λειτουργία μιας σπάνιας πρωτεΐνης από έναν κυτταρικό σχηματισμό γνωστό ως Fragilariopsis cylindrus.Η πρωτεΐνη απελευθερώνεται στο νερό από τη διατομή του κυτταρικού σχηματισμού μεταλλάσσοντας τις κρυσταλλικές δομές του πάγου, με αποτέλεσμα να τις αλλοιώνει κατά τρόπο ωφέλιμο για τη διατήρηση της ζωής.

Σύμφωνα με τους βιολόγους, διατηρείται έτσι η κανονική ροή του νερού και αποτρέπεται ο σχηματισμός συμπαγών μαζών πάγου. Υπό αυτές τις συνθήκες εξασφαλίζεται η κανονική ανάπτυξη των ποικίλων οργανισμών που ζουν εκεί, συνεχίζοντας κανονικά να μεταβολίζουν και να παράγουν ένζυμα και λιπαρά οξέα που είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της ελαστικότητας των κυττάρων τους.

Φως στη μελέτη της εξέλιξης των ειδών

Η πολύπλοκη αυτή διαδικασία αυτοσυντήρησης ενός θαυμαστού κόσμου κάτω από την επιφάνεια των πάγων αποκαλύπτει στους επιστήμονες πολλά μυστικά και την ίδια την εξέλιξη των ειδών. Αντίστοιχες πρωτεΐνες, όπως αυτή κατά του παγώματος, επιβιώνουν με την ίδια δομή εδώ και πολλά εκατομμύρια χρόνια, ενώ άλλες κατά τη διάρκεια της εξελικτικής τους πορείας στο βάθος αιώνων έχουν υποστεί σοβαρές δομικές αλλοιώσεις.Είναι αξιοπρόσεκτο λοιπόν, πως όλες αυτές οι όχι και τόσο εξελιγμένες μορφές ζωής καταφέρνουν να αναπτύσσουν έξυπνους και συνάμα ανθεκτικούς μηχανισμούς διατηρώντας μια θαυμαστή οικολογική ισορροπία που χάνεται στο βάθος του χρόνου.

Brigitte Osterath/ Δήμητρα Κυρανούδη
Υπεύθ. σύνταξης: Άρης Καλτιριμτζής