Även i en giftig gryta finns det liv

När Andrea Stierle först såg Berkeley Pit minen, i augusti 1980, var hon nygift och hade just flyttat till Butte, Montana. "Det var detta stora, fortfarande livliga gruvområde", säger hon, "och när vi först körde upp såg jag den här gropen och tänkte:" Åh, kära gud, var har vi kommit? " De dynamiserades fortfarande varje dag vid middagstid, och jag tänkte: "Det här är inte där jag vill vara." "

Men Montana är där Stierle, en organisk kemist och för närvarande en forskningsprofessor vid University of Montana, och hennes man Don (även en organisk kemist, också vid University of Montana) stannade. Och ungefär 15 år efter att hon först såg Berkeley Pit, blev den nu-shuttered kopparminen en del av henne och hennes mans livsarbete. Några av gropens mikrober, Stierles upptäckte, producerar nya kemiska föreningar som kan ha potential att bekämpa cancer.


(Flickr-användare Diesel Demon, CC BY 2.0)

I årtionden har Stierles sökt ut naturligt förekommande föreningar som kan ha potential att bekämpa sjukdomar. Och bakterier och svampar har varit deras huvudleverantörer - naturliga kemister som syntetiserar konstiga och nya föreningar för att skydda sig från livets faror.

Mikroberna som bor i Berkeley Pit kan ha tvättat in från en bäck som matar gropens giftiga sjö eller kommer in med fåglar som landade, dog och förfallit på sjöns yta. Eller de kan ha kommit från den sönderfallande infrastrukturen i gropen, djupt under surt vatten. 1982, efter att gruvdriften stoppat och pumpstationen var avstängd, filtrerades grundvatten och blev en giftig buljong av tungmetaller - den typ av plats som dödar fåglar och fiskar.

Medan stora former av liv inte kunde ha överlevt i gropen gjorde några små. År 1995 tog en kolleg från Stierles in ett urval av en levande varelse som lyckades skaffa sig ett liv i gropalgerna. "Om gropen skulle kunna stödja alger, skulle den kunna stödja svampar", säger Stierle. Och det var precis vad hon och hennes man letade efter.


(NASA)

När det här provet av gropar alger kom in, hade Stierlesna hoppats att resa långt utomlands på jakt efter nya mikrober, men de hade blivit torra på finansiering. "Vi var döda bröt," säger Stierle. "Vi råkade bara ha turen att få detta giftiga avfall dumpa en mil från vårt laboratorium."

Några av de mikrober som bor i gropen hänger bara in där. Men några av dem trivs. Och stierlarna fann, under överlevnadsprocessen, att de skapar nya föreningar för att försvara sig mot otroligt sura förhållanden och höga koncentrationer av metall.


(Courtesy of Justin Ringsak från Clark Fork Watershed Education Program)

I laboratoriet växer Stierles kolonier av Berkeley Pit-mikrober under olika förhållanden och sedan testa hur de föreningar de producerar reagerar med specifika enzymer. Syftet är att identifiera föreningar som kan ha potential att förändra sjukdomsförloppet som cancer. "Vi kommer inte hitta ett drog, för det tar mycket ansträngning och tweaking för att göra ett drog," säger Stierle. "Men några av de mest intressanta föreningarna har biomedicinsk potential - de är drogliknande föreningar."

De flesta av de lovande har kommit från bara fem medlemmar av gropenens mikrobiella samhälle. I slutet av augusti fick Stierle och hennes kollegor ett nytt NIH-bidrag för att undersöka bland andra biomolekylära ledningar en förening som skulle kunna hjälpa till att hålla tumörer från metastasering och spridning genom kroppen. "Det finns inga droger som fungerar på den nivån", säger Stierle.


(Kongressbiblioteket)

Berkeley Pit's svampar och bakterier är bara ett exempel på mikrober som trivs på platser som människor har tänkt sig länge skulle vara omöjliga för någon form av liv att överleva i sjöar begravda under miles av is, under havets golv, och kanske till och med på andra planeter eller månar, i yttre rymden. Och det finns ingen garanti för att Stierles undersökningslinje någonsin kommer att producera ett verkligt läkemedel mot cancer. Men ju mer vi kan lära oss om livsformer som kan hantera förhållanden som gör oss dumma människor, ju mer vi kan lära oss om hur vi ska överleva i denna värld.

Vad är Obscura Day? Det är mer än 150 evenemang i 39 stater och 25 länder, alla på en enda dag, och alla är designade för att fira världens mest nyfikna och förvånande platser. För att få biljettinformation på Berkeley Pit's turné på Obscura Day, gå hit


(Cybergirl23, CC BY-SA 3.0)