طبق تحقيقات جديد موسسه MIT معلوم شد، ژني در اين باكتري‌ها وجود دارد كه مي‌تواند چنين هجوم گسترده‌اي را توجيه كند. اين ژن باكتري‌ها را قادر مي‌سازد در مقابل شرايط سخت و نبود يا كمبود اكسيژن، به خواب مصلحتي فرو روند تا شرايط مجدد مساعد شود. اين ژن حاوي رمز ژنتيكي پروتئيني به نام اچ.پي.ان.آر است كه مسئول پردازش ليپيدي به نام 3-متيل هوپانوييد است. اين ليپيد به صورت ويژه در باكتري‌ها يافت مي‌شود.محققان همچنين بر اين باورند كه توليد اين ليپيد در باكتري‌ها احتمالا در پاسخ به وخيم شدن شرايط زيستي آنها رخ مي دهد كه باعث بقا و انتظار آنها براي مساعد شدن مجدد شرايط زندگي مي‌شود، درست مشابه حادثه‌اي كه در آب‌هاي عميق اين ناحيه رخ داد.اين ليپيد كه توسط اچ.پي.ان.آر سنتز مي‌شود، همچنين مي‌تواند به عنوان يك نشانه زيستي يا سرنخي در لايه‌هاي سنگي به جا مانده از گذشته باقي مانده باشد كه اين خود به دانشمندان كمك خواهد كرد تا با بررسي آنها بتواند وضعيت تغيير عمده سطح اكسيژن طي دوره‌هاي مختلف زمين‌شناسي را با بررسي حجم بقاياي اين ليپيد در لابه‌لاي سنگ‌ها تخمين بزند.به نظر پاولا والندر از موسسه ام.آي.تي، چيزي كه اين مساله را جذاب‌تر مي‌كند اين است كه با بررسي آن مي‌توان پنجره‌اي جديد رو به گذشته گشود. طبق يافته‌هاي زمين‌شناسي، طي ميليون‌ها سال قبل، زمين در معرض مراحل انقراض متعددي قرار گرفت كه در خلال آن شواهدي مبني بر تهي شدن اقيانوس‌ها از اكسيژن نيز به چشم مي‌خورد. بلافاصله بعد از اين وقايع كليدي ما شاهد نوعي رشد فزاينده در نشانه‌هاي زيستي بوديم و به همين شكل نشانه‌هايي از اختلالات آب و هوايي نيز در شواهد به جا مانده از دوران كهن به چشم مي‌خورد. در واقع چنين به نظر مي‌رسد گرم شدن زمين، اكسيژن‌زدايي اقيانوس‌ها و انقراض گونه‌هاي زيستي، عادت هميشگي زمين است و بارها در زمين روي داده، ولي بايد بدانيم هنوز علت واقعي چنين رويدادي ناشناخته باقي مانده است.لايه‌هاي سنگي زمين شواهدي از تحول حيات را در طول تاريخ در خود نگه داشته است كه از آن جمله مي‌توان به قديمي‌ترين موجودات تك سلولي تا فسيل انواع مهره‌داران اشاره كرد. يكي از نشانه‌هاي زيستي كليدي كه دانشمندان براي شناخت اولين شكل‌هاي حيات از آن استفاده مي‌كنند، نوعي ليپيد موسوم به هاپونوييد است.اين مولكول خارق‌العاده مي‌تواند شواهد ساختارهاي سلولي را براي ميليون‌ها سال در خود نگه دارد. هاپونوييد در ساختار باكتري‌هاي امروزي موجود است و زمين‌شناسان با جستجو براي يافتن فسيل اين ليپيد در تخته سنگ‌هاي قديمي درصدد برآمده‌اند تا وجود اين عنصر حياتي شكل‌دهنده باكتري را در ميليارد‌ها سال قبل نيز به اثبات برسانند.ولي به نظر والندر، هاپونوييد علاوه بر كمك براي شناخت شكل‌هاي اوليه حيات مي‌تواند به عنوان نشانه زيستي جهت بررسي پديده‌هاي زيست محيطي مثل تشخيص دوره‌هاي كم اكسيژن نيز مورد استفاده قرار گيرد.

او براي ارزيابي نظريه خود سويه‌اي جديد از باكتري موسوم به متيلو كوكوس كپسولاتوس ـ كه براي اولين بار در حمامي در روم باستان كشف شده بود ـ را انتخاب كرد. اين موجود كه قادر به زندگي در شرايط كم اكسيژن نظير اعماق اقيانوس‌ها و دل آتشفشان‌ها نيز است، دانشمندان را بسيار متعجب كرده، چرا كه آنها به طور كار آمدي قادر به مصرف مقادير زيادي متان هستند كه اين ويژگي در گسترش منابع سوخت‌هاي فسيلي زمين نيز تاثير بسزايي دارد.

از نظر والندر و سامونس ساختار اين باكتري بسيار قابل توجه است. اين ارگانيسم از نوعي هاپونوييد به همراه ساختار ملكولي پنج حلقه‌اي تشكيل شده كه شامل متيلاسيون c-3است. زمين‌شناسان به اين نكته پي برده‌اند كه نوعي از اين متيلاسيون ساختارهاي حلقوي را مي‌توان در تخته‌سنگ‌هاي باستاني هم يافت، حتي چنانچه مابقي موجود نيز از بين رفته باشد.والندر با كار روي ژنوم اين باكتري از وجود اچ.پي.ان.آر در آن مطمئن شد، ژني كه كدهاي ساخت اچ.پي.ان.آر در آن به متيلاسيون c-3 وابسته است.او روشي را در پيش گرفت كه در آن ژن مورد نظر را از ساختار باكتري محو كرد و در واقع از سويه‌اي جهش يافته در تحقيقات خود استفاده كرد. آنها سپس اين گونه از باكتري را مشابه گونه طبيعي آن در محيطي كم اكسيژن و سرشار از متان كشت دادند تا به بررسي روند رشد يا نابودي آنها بپردازند. تيم تحقيقاتي هردو گونه جهش يافته و طبيعي را براي مدت دو هفته در محيط كم اكسيژن و پر از متان قرار دادند تا از اين طريق شرايط يك محيط كم اكسيژن را براي آنها شبيه‌سازي كنند.طي هفته اول، بين ميزان رشد و گسترش كلوني دو گروه تفاوت‌هاي اندكي به چشم مي‌خورد. هر دو گروه از متان تغذيه مي‌كردند و تقريبا به شكل يكنواختي رشد كرده بودند، ولي در روز چهاردهم محققان متوجه شدند جمعيت گونه طبيعي به گونه‌اي محسوس شروع به بزرگ‌تر شدن از گونه جهش يافته كرده است، اما وقتي والندر ژن اچ.پي.ان.آر را مجدد به گونه تغيير يافته افزود، توانست همان ميزان رشد را در آنها نيز مشاهده كند.

چه چيزي مي‌تواند تغييرات گسترده در حيات و نابودي موجودات را در گذر از مراحل مختلف زمين‌شناسي تشريح كند؟ براي پاسخ به اين پرسش، تيم تحقيقاتي MIT از نوعي ميكروسكوپ الكترونيكي كمك گرفت تا به وسيله آن ساختار سلولي اين دونوع باكتري كه يكي طبيعي و ديگري فاقد ژن حاوي رمز ژنتيكي پروتئين اچ.پي.ان.آر بود را به طور دقيق‌تري بررسي كند. آنها تفاوت واضحي كشف كردند و متوجه شدند در حالي كه گونه طبيعي از غشاي سلولي و واكوئل‌هاي متعددي برخوردار است، گونه جهش يافته هيچ سهمي از آنها ندارد.به نظر والندر از دست دادن غشاء در اين مرحله حاكي از عملكرد پروتئين اچ.پي.ان.آر است. آنها فرض را بر اين گذاشتند كه ژن اچ.پي.ان.آر قادر است غشاي سلولي را حفظ كند كه اين پديده خود همانند كپسول نجاتي، باكتري را در شرايط كم غذايي و كم‌هوايي از مرگ محافظت مي‌كند.والندر مي‌گويد به نظر اين شكل از زنده ماندن به معني زندگي در هر شرايطي است تا باكتري‌ها بتوانند در سخت‌ترين شرايط زيست محيطي جان سالم به در ببرند. سپس وقتي حجم اكسيژن يا متان دوباره رو به افزايش بگذارد، آنها بسرعت از كپسول نجات خود بيرون مي‌آيند و شروع به فعاليت مجدد مي‌كنند.نتايج او از نظر زمين‌شناسي هم خيلي جالب توجه است. در واقع چنانچه 3-متيل آپونوييد به باكتري اجازه دهد در شرايط محيطي كم اكسيژن يا فاقد اكسيژن زنده بماند، مي‌توان با بررسي حجم به جا مانده از اين ليپيد در دل سنگ‌هاي رسوبي، مراحل كاهش شديد اكسيژن در گذشته زمين را برآورد كرد. اين امر به زمين‌شناسان كمك مي‌كند با دقت بيشتري به مطالعه انقراض‌هاي وسيع در روي زمين يا زير سطح اقيانوس‌ها بپردازند.حالا و در انتهاي فاز اول تحقيقات به نظر مي‌رسد يك نشانه زيستي دقيق در اختيار زمين‌شناسان قرار گرفته است كه با بررسي و مطابقت نتايج آن با ساير شواهد مي‌توانند دقيق‌تر و با اطمينان بيشتري از گذشته زمين سخن به ميان آورند.