Πρώτη ματιά στα αινιγματικά «υπερμικροβακτήρια»

Είναι τόσο μικρά ώστε πολλοί επιστήμονες αμφισβητούσαν για χρόνια την ύπαρξή τους. Τόσο μικρά ώστε περνούν με άνεση από τα φίλτρα που χρησιμοποιούνται για την αποστείρωση του νερού.

Για πρώτη φορά, αμερικανοί ερευνητές παρουσιάζουν λεπτομερείς εικόνες μικροσκοπικών βακτηρίων που πιστεύεται ότι έχουν το μικρότερο δυνατό μέγεθος για τους ζωντανούς οργανισμούς.

Τα «υπερμικροβακτήρια» (ultramicrobacteria) που ανακάλυψαν έχουν όγκο μόλις 0,009 κυβικά μικρόμετρα (ένα μικρόμετρο ισούται με ένα χιλιοστό του χιλιοστού). Συγκριτικά, το κοινό βακτήριο Escherichia coli έχει 150 φορές μεγαλύτερο όγκο.

Τα νέα βακτήρια εντοπίστηκαν στα υπόγεια ύδατα του Κολοράντο και πιστεύεται ότι είναι αρκετά κοινά. Παραμένουν όμως μυστηριώδη, αφού μέχρι σήμερα κανείς δεν έχει καταφέρει να καλλιεργήσει στο εργαστήριο τόσο μικρούς οργανισμούς.

Οι ιοί είναι βέβαια μικρότεροι από τα «υπερμικρoβακτήρια», δεν θεωρούνται όμως ζωντανοί οργανισμοί επειδή δεν έχουν μεταβολισμό και δεν ζουν ελεύθεροι.

Όπως τονίζει η ερευνητική ομάδα στην επιθεώρηση Nature Communications, τα υπερμικροβακτήρια είναι τόσο μικρά ώστε πρέπει να αρκούνται στα απολύτως απαραίτητα για τη διατήρηση της ζωής. Περιέχουν σφιχτά τυλιγμένες σπείρες που πιθανώς αποτελούνται από DNA, ελάχιστα ριβοσώματα, και παράξενες προεκβολές σαν τριχίδια. Έχουν υποτυπώδη μεταβολισμό και πιθανώς εξαρτώνται από άλλα βακτήρια για πολλές από τις μεταβολικές ανάγκες τους.

«Αυτά τα νέα υπερμικροβακτήρια αποτελούν παράδειγμα ενός υποσυνόλου της μικροβιακής ζωής  στη Γη για το οποίο δεν γνωρίζουμε σχεδόν τίποτα» σχολιάζει η επικεφαλής της μελέτης Τζίλιαν Μπανφιλντ, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκεϊ και το Εθνικό Εργαστήριο «Λόρενς Μπέρκλεϊ» του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας.

«Είναι αινιγματικά. Ανιχνεύονται σε πολλά περιβάλλοντα και πιθανώς παίζουν σημαντικό ρόλο στις μικροβιακές κοινότητες και τα οικοσυστήματα. Ακόμα όμως δεν κατανοούμε απόλυτα τι ακριβώς κάνουν» επισημαίνει.

Με στόχο να απομονώσουν βακτήρια που δεν έχουν καλλιεργηθεί ποτέ στο εργαστήριο, οι ερευνητές πέρασαν νερό από τον υδροφόρο ορίζοντα του Κολοράντο μέσα από φίλτρα των 0,2 μικρομέτρων, τα οποία χρησιμοποιούνται στην αποστείρωση του νερού.

Όμως τα δείγματα μόνο στείρα δεν ήταν. Έβριθαν από εξαιρετικά μικρά μικρόβια, τα οποία καταψύχθηκαν και εξετάστηκαν με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διέλευσης. Υποβλήθηκαν επίσης σε αλληλούχιση του γενετικού υλικού τους, το οποίο είναι μάλλον μικρό με μέγεθος περίπου ενός εκατομμυρίου ζευγαριών βάσεων.

Βάσει των γενετικών χαρακτηριστικών των μικροβίων, οι ερευνητές προτείνουν την κατάταξή τους στα φύλα WWE3, ΟΠ11 και OD1, ομάδες μικροβίων που δεν έχουν ακόμα αναγνωριστεί επίσημα από τη μικροβιολογία.

Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές, ο μόνος άλλος οργανισμός που έχει επιβεβαιωμένα αντίστοιχα μικρό μέγεθος είναι ένα «αρχαίο», ή αρχαιοβακτήριο, με όγκο 0,009 κυβικά μικρόμετρα.

Τα αρχαία είναι ένα ολόκληρο βασίλειο μικροοργανισμών, οι οποίοι διαφέρουν από τα βακτήρια όσο τα βακτήρια διαφέρουν από τον άνθρωπο.

Η καλλιέργειά τους στο εργαστήριο είναι συχνά αδύνατη.

Και αυτό σημαίνει ότι η επιστήμη αγνοεί ακόμα και σήμερα ένα μεγάλο μέρος της ζωής στη Γη, τη ζωή στα όρια του μικρού μεγέθους.

Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης