Badania wyspy, która istniała tylko 7 lat, dostarczyły niespodziewanych wyników

W 2015 roku w wyniku aktywności wulkanicznej w Królestwie Tonga na południowym Pacyfiku wyłoniła się nowa wyspa – Hunga Tonga-Hunga Ha’apai. Wyspa przetrwała zaledwie siedem lat i została zniszczona przez erupcję tego samego wulkanu, który doprowadził do jej uformowania się, ale przez ten czas naukowcy mieli niepowtarzalną szansę zbadania nowego lądu i ku swojemu zaskoczeniu odkryli unikalną społeczność drobnoustrojów, która metabolizuje siarkę.

Pod koniec grudnia 2014 roku wybuchł podmorski wulkan w Królestwie Tonga na południowym Pacyfiku. Eksplozja wystrzeliła w powietrze gwałtowny strumień pary, popiołu i skał. Pióropusze popiołów wzniosły się na wysokość dziewięciu kilometrów powodując zawirowania w rozkładach przewoźników lotniczych. Całe zdarzenie było bacznie obserwowane przez naukowców z pośrednictwem satelitów monitorujących Ziemię

Gdy pod koniec stycznie 2015 roku opadł popiół, oczom badaczy ukazała się nowa wyspa umiejscowiona między dwiema starszymi, małymi wyspami zwanymi Hunga Tonga i Hunga Ha’apai. Naukowcy początkowo sądzili, że wyspa utrzyma się na powierzchni jedynie przez kilka miesięcy, ale okazało się, że przetrwała siedem lat i została zniszczona dopiero w 2022 roku.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Przez te siedem lat naukowcy mieli niepowtarzalną okazję zbadania wczesnych mikrobiologicznych kolonizatorów nowo utworzonego lądu i ku swojemu zaskoczeniu odkryli unikalną społeczność drobnoustrojów, która metabolizuje siarkę i gazy atmosferyczne, podobnie jak organizmy występujące w głębinach w pobliżu kominów hydrotermalnych.

Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma “mBio” (DOI: 10.1128/mbio.03313-22).

W wyniku erupcji podwodnego wulkanu w latach 2014 i 2015 na Oceanie Spokojnym w pobliżu wyspy Tonga pojawiła się wyspa Hunga Tonga-Hunga Ha’apai. Została tak nazwana od dwóch wysp, pomiędzy którymi się wyłoniła. Zaczęła formować się pod wodą w grudniu 2014 roku, wynurzając się na powierzchnię w styczniu roku 2015. Osiągnęła ostatecznie powierzchnię 1,9 km2. W ciągu ostatnich 150 lat była to zaledwie trzecia taka wyspa, która przetrwała rok, a przy tym pierwsza w strefie tropikalnej.

Niedługo później pojawiło się na niej życie. Badacze z NASA Goddard Space Flight Center oraz z Sea Education Association’s SEA Semester South Pacific, którzy jako pierwsi przypłynęli z ekspedycją badawczą w 2018 roku mówili o setkach ptaków, głównie rybitw czarnogrzbietych, gniazdujących w wąwozach wyspy. Duże tereny lądu pokrywała roślinność, której nasiona najprawdopodobniej dostały się na wyspę wraz z ptactwem.

Jednakże kolejna erupcja, tym razem z 2022 roku zniszczyła wyspę. Stało się to dokładnie 15 stycznia 2022 roku, a erupcja ta miała siłę większą, niż 100 takich bomb, jaka została zrzucona na Hiroszimę. Dla naukowców było to dość niespodziewane, gdyż sądzili, że wyspa już tam pozostanie. Całe szczęście, podczas wcześniejszych wypraw udało się zebrać próbki gleby do analizy.

Przez 7 lat, kiedy Hunga Tonga-Hunga Ha’apai istniała, naukowcom udało się poczynić istotne obserwacje co do tego, w jaki sposób i jakie mikroskopijne formy życia zaczęły się na niej pojawiać. Z 32 próbek gleby pobranych z nieporośniętych roślinnością miejsc położonych od poziomu morza aż po szczyt wyspy na wysokości około 120 metrów, naukowcy wyekstrahowali DNA, po czym poddali je analizie.

Spodziewali się, że jako pierwsze na wyspie pojawią się określonego rodzaju bakterie. Konkretnie spodziewano się ujrzeć mikroorganizmy, które pojawiają się np. w momencie cofania się lodowca, lub też cyjanobakterie. Zwykle spotyka się je w oceanach lub ptasich odchodach. Zauważono zamiast nich nietypowe mikroby, które najprawdopodobniej pochodziły z głębi ziemi.

Unikalna populacja mikroorganizmów, na które się natknięto, metabolizowała siarkę oraz siarkowodór. Naukowcy podejrzewają, że przedostały się na wyspę przez sieci podziemnych korytarzy wulkanicznych. W największym stopniu przypominały one mikroby znajdowane w pobliżu kominów hydrotermalnych, czy w pobliżu gorących źródeł w rodzaju tych, które znajdują się np. w Yellowstone. Jeszcze bardziej interesujący jest fakt, że dużej części drobnoustrojów, które znaleziono na wyspie, naukowcy nie byli w stanie w ogóle zidentyfikować.

Źródło: Live Science, University of Colorado, fot. Damien Grouille, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons