Откриха "изгубен свят" в най-дълбоката пещера на Гърция

Сухият лед поддържа пробите при температура от -78,5 °C

Две фризерни камери – едната в Катедрата по биология на Университета на Крит, а другата във Фондацията за изследвания и технологии – Хелас (FORTH) – пазят тайни, които доскоро бяха останали погребани дълбоко под земята.

За първи път в света тези тайни излизат на бял свят.

Това не са обикновени фризери. Поддържани при -80°C, те съхраняват изключителна колекция: стотици видове микроорганизми, които са еволюирали в продължение на милиони години при екстремни условия в пещерата Гургутакас – най-дълбоката пещера в Гърция и една от най-дълбоките в света, разположена в Белите планини на Крит (Лефка Ори).

Защо тези организми са толкова ценни? Защото еволюцията ги е снабдила с биоактивни молекули, чиито свойства могат да се окажат антивирусни, антибактериални или противоракови. С други думи, съдържанието на тези два фризера представлява биологично хранилище, което няма аналог в света.

Свойствата на тези биоактивни молекули се изследват от изследователската група на Панайотис Сарис, професор в Университета на Крит и изследовател в FORTH. Резултатите от изследванията им, публикувани в научното списание Frontiers in Microbiology, сочат значителен научен потенциал.

Пещерният микробиом – общността от микроорганизми, която се е адаптирала към живота в пещерите – остава до голяма степен неизследван. Въпреки това изучаването му се е превърнало в основен приоритет за изследователи по целия свят.

В интервю за To Vima Science Сарис обясни защо:

„Дълбоките пещери не са просто геоложки образувания. Те са изолирани „светове в света“, където микробният живот се е развивал в продължение на милиони години в пълна тъмнина, при почти пълна липса на хранителни вещества, ниски температури и практически никакви външни влияния. Тази екстремна изолация прави пещерните микробиоми изключително ценни за науката. За разлика от повърхностните екосистеми, животът тук не зависи от фотосинтезата, а от алтернативни метаболитни стратегии, основани на химични реакции с участието на неорганични елементи. Тези адаптации често водят до производството на уникални биохимични съединения – вещества, които природата е „проектирала“, за да оцелеят в среди с изключително ограничена енергия. Такива молекули могат да се окажат безценни при справянето с предизвикателства като резистентността към антибиотици и много други.“

Проектът започwа през 2022 г., когато изцяло гръцки екип от доброволци – геолози и пещерни изследователи, воден от Маркос Ваксеванопулос и Георгиос Сотириадис, се заема да изготви съвременно проучване на пещерата „Гургутакас“. 

„Гургутакас“ не е лесно място за проучване. С дължина 2 384 метра и дълбочина 1 100 метра, при 100% влажност и температури между 6°C и 7°C, пещерата изисква абсолютно уважение.

„Хората обикновено питат дали има достатъчно кислород вътре в пещерите“, каза Савас Парагкамиан, водещ автор на изследването пред Tо Vima Science. „В действителност най-голямата опасност е водата. Дори и да има само малка вероятност за дъжд, експедицията се отлага, защото някои проходи могат бързо да се наводнят и да предизвикат свлачища.“

Той подчерта, че щателното планиране на експедицията е било ключът към нейния успех. Поддържащ екип, включващ доброволци-готвачи, остана на входа на пещерата, докато на 600 метра под земята беше създадена станция за снабдяване. Системите за комуникация и специализираното спелеологично оборудване също бяха от съществено значение, след месеци на подготовка.

 „Полагахме голямо старание да предотвратим замърсяване от повърхностни микроорганизми, които ние самите можехме да внесем в пещерата“, обясни Парагкамиан.

Той прекара 22 часа в пещерата „Гургутакас“, събирайки както сухи, така и течни проби от различни дълбочини, като в крайна сметка достигна най-дълбоката достъпна точка на пещерата. Три от тези часа бяха посветени на почивка, докато само изкачването обратно към повърхността отне още седем часа.

Бързият и безопасен транспорт на пробите се оказа също толкова решаващ за успеха на проекта.

Сухият лед поддържа пробите при температура от -78,5 °C, докато стигнат до лабораторията, но да ги докарат дотам не е лесна задача.

Първото предизвикателство е култивирането на организми, които никога преди не са били изследвани. Но при какви условия се отглеждат микроорганизми, които никой никога не е култивирал?

„Всяка проба беше култивирана, като се използваха четири различни хранителни среди и при две различни температури – естествената температура на пещерата и 25 °C“, каза Христакис.

След месеци на систематична работа изследователският екип успешно култивира 865 вида микроорганизми, включително бактерии и гъби, създавайки биологичен архив, който няма аналог в света.

С помощта на съвременни молекулярни техники изследователите са идентифицирали микроорганизмите и са започнали да изследват техните биологични свойства.