Kuvittele pimeät, kylmät meren syvyydet, joissa paine voi murskata terästä. Tuntuu siltä, että elämä täällä on hädin tuskin olemassa. Mutta juuri siellä, merenpohjan mutassa, tapahtuu planeetan mittakaavan draama. Tutkijat ovat löytäneet jotain hämmästyttävää: elävän sähköverkon, joka koostuu pienistä mikro-organismeista. Tämä verkko on yksi tehokkaimmista ja huomaamattomimmista suojamekanismeista planeetallamme.
Sen päätehtävä? Metaanin neutralisointi – metaani on voimakkain kasvihuonekaasu, joka vuotaa jatkuvasti maaperästä.
Sanotaan suoraan: metaani on vakava ongelma. Kasvihuonekaasuna se sitoo lämpöä kymmeniä kertoja tehokkaammin kuin kaikki tunnettu hiilidioksidi. Merenpohja on kirjaimellisesti täynnä paikkoja, joista se tihkuu – niin kutsuttuja metaanivuotoja. Jos kaikki tämä kaasu pääsisi esteettä ilmakehään, ilmastovaikutukset olisivat katastrofaaliset.
Onneksi suurin osa siitä ei pääse pinnalle. Pitkään oli tutkijoille mysteeri, kuka tai mikä toimii tämän globaalin suodattimen roolissa. Vastaus löytyi yllättävästä kahden mikroskooppisen olennon liitosta.
Tutustu tämän liittouman jäseniin. Toisella puolella ovat anaerobiset metanotrofiset arkeat, lyhennettynä ANME. Nämä ovat ikivanhoja yksisoluinen organismeja, todellisia gourmet-herkuttelijoita, jotka ovat erikoistuneet metaanin syömiseen. Ratkaisu tuntuu löytyneen! Mutta on yksi ongelma.
Hajoittaessaan metaanimolekyylin arke ANME jää jäljelle ”jätteitä” – vapaita elektroneja. Se on kuin jos söisit omenan, mutta omenanpalaa ei olisi minne heittää. Näiden elektronien kertyminen pysäyttää nopeasti koko prosessin. Arke tarvitsee välttämättä päästä niistä eroon.
Ja tässä vaiheessa näyttämölle astuu sen kumppani – sulfaattia pelkistävä bakteeri (SRB). Toisin kuin naapurinsa, se ei ole lainkaan kiinnostunut metaanista. Sen sijaan se rakastaa elektroneja! Ne ovat sille energianlähde, elämän polttoaine.
Tuloksena on täydellinen kumppanuus: yksi mikro-organismi syö metaania ja tuottaa elektroneja, ja toinen ottaa ne ilomielin vastaan. Täydellinen symbioosi, josta koko planeetta hyötyy.
Mutta miten tämä siirto tapahtuu? Uivatko ne vain vierekkäin ja luottavat sattumaan? Ei, kaikki on paljon hienostuneempaa.
Kansainvälinen tutkijaryhmä, johon kuuluu asiantuntijoita Yhdysvalloista, Kiinasta ja Saksasta, on selvittänyt, että nämä kaksi mikrobilajia liittyvät fyysisesti toisiinsa muodostaen tiiviitä konglomeraatteja. Niiden välisen yhteyden varmistavat erityiset proteiinit, jotka pystyvät johtamaan sähkövirtaa.
Pohjimmiltaan ne muodostavat pienikokoisen biologisen sähköpiirin. Mo El-Naggar, yksi johtavista tutkijoista, kuvaa ilmiötä seuraavasti: ”Nämä kaksi täysin erilaista mikro-organismia… yhdistyvät yhtenäisiksi, toimiviksi sähköpiireiksi”. ANME toimii ”pariston” negatiivisena navana, luovuttaen elektroneja, ja SRB positiivisena navana, vastaanottaen niitä. Metaanin hajoamisprosessissa syntyvä sähkö virtaa organismista toiseen.
Tämän todistamiseksi tutkijat tarvitsivat lähes yhdeksän vuotta huolellista työtä. He keräsivät lietteenäytteitä Kalifornian rannikolta, Välimerestä ja muualta maailmasta, ja sitten laboratoriossa he kirjaimellisesti ”kytkivät” nämä mikrobiverkostot toisiinsa monimutkaisten sähkökemiallisten menetelmien avulla ja mittasivat virran. Tulokset vahvistivat, että järjestelmä toimii.
Ensinnäkin tiedämme nyt, että merenpohjassa toimii näkymättömiä vartijoita, jotka ovat avainasemassa ilmaston säätelyssä. Niiden metaanin suodatus on luonnollinen prosessi, joka on auttanut ylläpitämään tasapainoa maapallolla miljardeja vuosia. Kuten tutkimuksen toinen tekijä Victoria Orfan toteaa, ”mikrobit, jopa planeetan kaukaisimmissa kolkissa, ovat vuorovaikutuksessa monimutkaisilla tavoilla ja vaikuttavat planeetan mittakaavan prosesseihin”.
Toiseksi, tämän mekanismin ymmärtäminen avaa tien uusille bioteknologioille. Entä jos opimme luomaan tai stimuloimaan tällaisia mikrobiyhteisöjä paikoissa, joissa metaanivuodot ovat erityisen suuria? Esimerkiksi kaatopaikoilla, maataloudessa tai öljyn- ja kaasuntuotantolaitoksissa. Tämä voi olla yksi väline ilmastonmuutoksen torjunnassa.
Tämä tarina on hieno muistutus siitä, kuinka vähän me vielä tiedämme maailmasta jalkojemme alla (tai tässä tapauksessa veden alla). Näkymättömässä mikrobien maailmassa piilee ratkaisuja monimutkaisiin ongelmiin, ja meidän tehtävämme on jatkaa niiden etsimistä. Kuten on käynyt ilmi, tehokkaimmat teknologiat eivät aina ole ihmisen luomia, vaan luonnon omia.
