Livet startede på vulkaner
28. september 2003

En bakterie har sat temperaturrekord for levende væsner. Rekordholderen, der er glad og fornøjet ved livet i 121 graders varme ændrer forskernes syn på, hvor liv kan være opstået på Jorden og i rummet.

Af Rasmus Kragh Jakobsen

En nyopdaget lille kugleformet bakterie har netop slået alle hidtidige varme rekorder. Den uanseelige mikrobe trives på bunden af Stillehavet i et glohedt dommedagsagtigt landskab som om det var Paradisets have. Hvilket det på sin vis måske er.
'Stamme 121', som opdagerne har døbt den efter den top-temperatur, hvor den overlever, flytter grænserne for forståelsen af livets oprindelse.
»Den øverste temperaturgrænse er afgørende for hvornår og hvor liv kan være opstået på en tidlig varm Jord; hvor dybt under overfladen liv kan eksistere; samt potentialet for liv i varme miljøer andre steder i Universet,« skriver forfatterne Derek Lovley og Kazem Kashefi fra University of Massachusetts i Science 15. august.
Den nye rekordholder blev fisket op fra oceanets bund ca. 2,5 km under overfladen. Her i det begsorte dyb spyr 3-etager høje frådende strukturer kaldet skorstene giftige svovlskyer ud og fra dybe sprækker sprøjter glohedt vand op direkte fra magmaen. Temperaturen når helt op på 400 C men trykket er så enormt, at vand, der i en almindelig el-kedel koger ved 100 C, ikke koger. Her burde intet kunne leve.
Men i virkeligheden er det modsat.
Området er et biologisk overflødighedshorn med støvlestore muslinger, 2 meter lange rørorm og tætte skyer af ukendte mikrober.

Forsøg på land
Forskerne stødte første gang på sådanne 'undersøiske haver' i 1977, hvor oceanografen Jack Corliss fra et lille koøje i en miniubåd blev det første øjenvidne. Men det er først for nylig man er begyndt at udforske og teste livet i dybet.
Lovley og Kashefi havde allieret sig med oceanografen John Baross, der fiskede forseglede vandprøver op til dem fra et kendt skorstensfelt kaldet Mothra i det nordøstlige Stillehav. Det enorme vandtryk og manglen på ilt gør, at man må tage helt særlige forholdsregler, for at holde liv i prøverne. Det lykkedes imidlertid Lovley og Kashefi, at få prøverne med hjem i laboratoriet, hvor de udsatte indholdet for række fysiologiske tests.
De vidste, at jern-svovl forbindelser var rigelige i miljøet omkring skorstene og at mikroorganismer kan bruge jern på samme måde som vi bruger ilt til at forbrænde maden. Derfor brugte de omdannelsen af jern til en forbindelse kaldet magnetit som indikator for om indholdet levede og omsatte næring. Under et mikroskop kunne de følge antallet af celler og tælle med hvilken hast de formerede sig - jo hurtigere des bedre lever bakterien. Det viste sig at Stamme 121 kan leve i op til 121 C, hvor den tidligere rekordholder Pyrolobus fumarii, for længst var død, og kan overleve et to timers ophold ved 130 C, men foretrækker livet omkring 106 C.
Det er et stort mysterium, hvordan mikrober kan opretholde livet ved så ekstreme temperaturer, f.eks. steriliserer man laborarieudstyr i to timer ved 121 C.
Stamme 121's indre arbejdsheste - proteinerne - og dens arvemateriale - DNA'et - er kemisk set ikke forskelligt fra vores. Men hvor vores proteiner f.eks. ikke overlever to timers kogning formår Stamme 121 altså at holde proteinerne i live. Det er en udbredt holdning, at livet begyndte ved temperaturer omkring 100 C, og at celler først langt senere blev i stand til at leve koldt for siden aldrig at vende tilbage.
Man antager, at livets øverste temperaturgrænse sættes af stabiliteten af essentielle molekyler i cellen, men endnu ved man ikke hvilke. Ud fra genstudier kan forskerne se, at bakterien tilhører en gruppe af stamtræets allerdybeste rødder, kaldet Archae-bakterier. Den type bakterier lever typisk under ekstreme forhold, som forskerne mener minder meget om miljøet på den helt tidlige Jord. Og store mængder af magnetit på oceanernes bund understøtter, dem i at konkludere, at disse bakteriers jern-baserede stofskifte formentlig var kernen i det oprindelige liv. Med Stamme 121 har skabelsesberetningen fået en ny drejning, som røber meget om hvad liv kan tåle, og ikke mindst hvad man kan forvente af liv på andre planeter som f.eks. Mars.

Copyright © Rasmus Kragh Jakobsen og Dagbladet Politiken A/S
www.pol.dk