Deze net ontdekte inactieve wezens zetten het hele idee van leven op zijn kop

Als je tegen iemand zegt dat diegene “nauwelijks energie” heeft, wil je daar misschien wel lethargie of luiheid mee uitdrukken. Maar voor bepaalde mysterieuze levensvormen die diep onder de zeebodem van de aarde wonen – een zonloos verblijf waar bijna geen energiebronnen te vinden zijn – is het juist een manier om te overleven.

Een team wetenschappers heeft ontdekt dat deze wezens “overleven met energiefluxen die lager zijn dan het energieniveau waarvan we voorheen dachten dat in elk geval nodig is om een leven te ondersteunen.” Hun onderzoek werd vorige week gepubliceerd in Science Advances. “De uiterste krachten van het leven zijn hierdoor in twijfel getrokken.”

Om het in perspectief te plaatsen: het energiebudget van een gemiddeld mens zou een plafondventilator kunnen aandrijven. Maar deze organismen hebben een energiebudget dat ongeveer 50 triljoen (oftewel 50 miljard miljard) keer kleiner is dat het onze. In wezen hebben deze wetenschappers ontdekt dat bepaalde levensvormen zo ongelooflijk inactief zijn dat het onze opvattingen heeft veranderd over het hoe het leven op aarde, en elders in de kosmos, eruit zou kunnen zien.

“Er is een habitat in de sedimenten onder de zeebodem, wat een paar decennia geleden nog totaal onbekend voor ons was,” zegt hoofdonderzoeker James Bradley, een milieuwetenschapper aan de Queen Mary University in Londen, per telefoon.

“Men denkt dat het een zeer energiearme omgeving is, maar er is toch een ongelooflijke hoeveelheid microbieel leven,” vervolgt hij. “Het aantal cellen dat zich in de sedimenten onder de wereldwijde zeebodem bevindt, is gelijk aan het totale aantal cellen in alle grond ter wereld of het totale aantal cellen in alle oceanen van de wereld.”

Wetenschappers stuitten tientallen jaren geleden voor het eerst op het bestaan van deze diepe, ondergrondse biosfeer, toen ze over de hele wereld op boorexpedities gingen – van kustgebieden tot in de open oceaan. Die expedities maakten duidelijk dat het leven, in de vorm van intacte microbiële cellen, zijn weg heeft gevonden naar nissen die kilometers onder de zeebodem kunnen liggen.

Bradley en zijn collega’s gebruikten datasets van over de hele wereld voor deze zeebodemonderzoeken, zodat zij de energiebudgetten van deze eenvoudige levensvormen te berekenen. Het numerieke model van het team was gericht op de vraag hoe de ecosystemen deeltjes organische koolstof verteren. Die koolstofstofdeeltjes bestaan vooral uit de overblijfselen van dode dingen, die vanaf hogere niveaus van de oceaan op de zeebodem terechtkomen.

“We hebben hebben sterke aanwijzingen dat de oxidatie van organische koolstof, dus de verbranding van deze organische stof, de belangrijkste energiebron is voor het leven onder de zeebodem,” zegt Bradley. “Het systeem is van licht afgesneden en afhankelijk van dit zinkende organische materiaal dat op de zeebodem en in de sedimenten terechtkomt.”

“We hebben numerieke modellen gebruikt om de energiestroom van het systeem, het aantal cellen en de afbreeksnelheid van de organische koolstof te voorspellen,” zegt hij. “Die afbraak levert deels de energie.”

Zoals je je kan voorstellen, beweegt het leven in deze donkere gebieden zich in een heel ander tempo dan op onze weelderige oppervlaktewereld. Onder de zeebodem bestaan de microbiële, levende cellen vaak in een soort onderbroken animatie, die miljoenen jaren kan duren.

“Het lijkt erop dat de meeste van deze organismen een lager energieniveau hebben dan wat we dachten dat mogelijk was,” zegt Bradley. “Hun energieniveau is: gewoon in leven blijven. Het is dus niet erg waarschijnlijk dat er een wijdverspreide groei en celdeling aan de hand is.”

“Zijn dit dezelfde cellen, of in ieder slechts een paar generaties verwijderd van degenen die er tienduizenden, honderdduizenden of zelfs miljoenen jaren geleden terecht zijn gekomen?” vraagt Bradley zich af. “Ik denk dat dat nog steeds een open vraag is.”

Het is verbijsterend dat we een planeet delen met levensvormen die biologische basisactiviteiten kunnen uitvoeren met zo weinig brandstof in de tank. Maar het zegt ook iets over de mogelijke bewoonbaarheid van andere werelden in het zonnestelsel, zoals Mars of Europa. Ook is er nu een kans dat er leven mogelijk is op exoplaneten in een baan rondom andere sterren. 

“Door dit onderzoek beseffen we dat deze organismen een fundamenteel andere relatie met energie hebben dan de meeste levensvormen die we kennen,” zegt Bradley. “Als het mogelijk is dat organismen over extreem lange periodes kunnen overleven met heel weinig energie, dan vergroot dat absoluut het aantal mogelijke gebieden waar we naar leven kunnen zoeken.”

Het is verleidelijk om meteen weer aan Mars denken. Wetenschappers denken dat die planeet meer dan drie miljard jaar geleden mogelijk bewoonbaar was voor microben. Misschien hebben de microbiële Marsbewoners zich eonen geleden teruggetrokken onder de zeebodem. Misschien wachten ze nu al eeuwenlang op vriendelijkere omstandigheden om terug te keren naar de oppervlakte van de rode planeet.

Niemand weet dat natuurlijk, maar het is een bemoedigend teken dat de diepe biosfeer – die zo buitenaards is als je het op aarde maar kunt krijgen – wemelt van vreemd, oud leven. De bevindingen van het team zijn gebaseerd op sedimenten die 2,6 miljoen jaar oud zijn, maar de wetenschappers hopen nog monsters naar boven te halen die misschien wel 50 of 100 miljoen jaar oud zijn.

“Het zou leuk zijn om het numerieke raamwerk uit te breiden, zodat we die omgevingen ook kunnen vastleggen,” zegt Bradley. “We verwachten dat die oudere omgevingen overleven met dezelfde of zelfs nog lagere energieregimes als die van de omgevingen die we nu hebben bestudeerd.”

“Het kan zijn dat we op plekken stuiten die moeilijker te bereiken zijn, of heter, of voor langere tijd afgesneden waren van de dynamische delen van de aarde – en dan zou het maar zo kunnen zijn dat we een gebied vinden waar geen leven is,” zegt hij. “Maar tot nu toe hebben we op de meeste plekken waar we keken deze zombie-achtige cellen gevonden.”

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op VICE US