2004-ben egy csapat geológus valami egészen hihetetlen dolgot fedezett fel a Mexikói-öbölben. Olyan területeket kerestek, ahol olaj és földgáz szivárog fel az óceáni aljzatból, és menet közben rábukkantak egy régióra, ahol 3200 méter mélységben fekete, szunnyadó vulkánok sorakoztak. A legfurcsább az volt, hogy a vulkánok a vizsgálatok alapján aktív korukban nem olvadt kőzeteket, hanem aszfaltot öklendeztek magukból.

Bár a tűzhányók jelenleg nem aktívak, az óceáni aszfaltrengeteg így is a Föld legbarátságtalanabb területei közé tartozik. Ennek ellenére bőségesen van rajta élet: csőférgek, tengerililiomok és virágállatok tapadtak meg a fekete felületen, az olajtól síkos üledékben kagylók és rákok tanyáznak, felettük pedig halak úszkálnak.

A hihetetlen környezetben élő állatok többsége úgy képes fennmaradni az extrém körülmények között, hogy partnerségre lépett a hidrogén-szulfidot, metánt és más szénhidrogéneket hasznosítani képes mikrobákkal. A baktériumok számára a kemoszintézis, vagyis szervetlen anyagok szervessé alakítása teszi lehetővé a túlélést, és a mikrobák működése engedi, hogy magasabbrendű állatok is megtelepedhessenek a mérgező, sötét élőhelyen.

Nicole Dubilier, a Max Planck Intézet kutatója, aki karrierje javát kemoszintetizáló mikrobák és gazdaállataik tanulmányozásával töltötte, eddig kétszer látogatta meg az óceáni aszfaltvilágot. A régió annyira mostoha, hogy az emberi felfedezők számára is komoly kihívást okoz felderítése. „Amikor a tengeralattjáró feljön a felszínre, bűzlik a kőolajtól, és elképesztően koszos. WD–40-nel kell letisztítanunk, az az egyetlen, ami tényleg működik” – mondja Dubilier, aki szerint egészen hihetetlen, hogy a lent élő állatok elviselik ezt a környezetet.

És nem is akárhogyan élnek. Dubilier 2006-ban két sárgás színű kagylót gyűjtött be az egyik kürtőből, és ezek vizsgálatából kiderült, hogy az állatok kopoltyúiban nem csak a megszokott kemoszintetizáló baktériumok találhatók meg, hanem a Cycloclasticus nevű nemzetség képviselői is, amelyek olajat esznek. Amikor a Deepwater Horizon nevű olajfúró torony 2010 áprilisában felrobbant, és 750 millió liter nyersolaj került a Mexikói-öböl vizébe, a Cycloclasticus volt az egyik baktériumcsoport, amely nagyon elszaporodott a régióban.

A mikrobák kagylókban való jelenléte azt sugallta, hogy a puhatestűek némi segítséggel szintén fogyasztanak kőolajat és földgázt az aszfaltvulkánok területén. A teória alátámasztása érdekében Dubilier 2015-ben visszatért a területre, és újabb kagylókat gyűjtött be. Kollégája, Maxim Rubin-Blum a laborban aztán naftalinnal, egy kőolajból kivonható, policiklusos aromás szénhidrogénnel kezdte etetni az állatokat. A kagylók azonban nem csináltak semmit.

Miután a kísérlet sehogy sem akart működni, a kutató szekvenálta a kagylókban élő mikrobák genomját, hogy kiderítse, mi a probléma. Amikor a Cycloclasticus önállóan, a kőolajon tenyészik, a policiklusos aromás szénhidrogéneket fogyasztja, amelyeket gyűrűs szerkezetük miatt nagyon nehéz lebontani, a baktériumoknak viszont rengeteg eszközük van ezen kötések felbontására. A genetikai vizsgálatokból azonban arra derült fény, hogy a kagylókban élő baktériumokból az ezen eszközöket kódoló gének hiányoznak. Így a mikrobák egyszerűbb szerkezetű szénhidrogéneken, etánon, propánon és más alkánokon élnek, amelyeket sokkal kevesebb energiába kerül lebontani.

Dubilier közben arra is rájött, hogy az alkánevést lehetővé tevő gének némelyike a Deepwater Horizon katasztrófájának helyszínén felbukkanó Cycloclasticus-törzsekben is jelen volt. Ami azt sugallja, hogy az önálló életmódot folytató baktériumok diétája sokkal változatosabb, mint eddig hitték a szakértők.

A nyílt vízen a mikroba nagyon gyorsan bontja az aromás gyűrűs molekulákat, így elsősorban ezekre koncentrál, mondja Dubilier. A kagylók ugyanakkor folyamatos alkán-utánpótlással látják el a baktériumokat, ahogy olajjal szennyezett vizet pumpálnak keresztül kopoltyúikon. Ennek hatására a baktériumok életmódja is átalakult: a kagylókban élő mikrobák állandóan könnyen emészthető alkánokat kapnak, így elvesztették aromás gyűrűket bontani képes génjeiket. A kagyló gyakorlatilag háziasította a mikrobákat, amelyek úgy élnek, mintha csak desszertet fogyasztanának.

Az együttélés a jelek szerint mindkét élőlény számára előnyös: a kagyló szállítja a gyorsan bontható tápanyagot a mikrobáknak, és ezek cserébe olyan melléktermékeket bocsátanak ki, amelyeket az állat is meg tud emészteni. Az aszfaltvulkánokon élő kagylók fejlődése mintegy 50 millió éve vált külön a sekély vízben élő kagylók evolúciójától, és jelenleg több mint 50 olyan fajuk létezik, amely rendkívül barátságtalan élőhelyekre, vulkánokra, hidrotermális kürtőkre és más mostoha környezetekre szakosodott különböző mikrobák segítségével. „Olyanok mint Darwin pintyei” – mondja Dubilier.