|
Пещеры острова Гавайи содержат тысячи неизвестных видов бактерий
|
|
|
|
Лавовые пещеры, лавовые трубы и геотермальные жерла на большом острове Гавайи имеют более высокое бактериальное разнообразие, чем ожидали ученые, сообщается в новом исследовании Frontiers in Microbiology. Эти места обитания показывают, как жизнь могла существовать на Марсе и ранней Земле в прошлом, и это исследование исследует разнообразие и взаимодействие в этих микробных экосистемах. Удивительно, но результаты показали, что группа бактерий, называемая Chloroflexi, часто является «хабовым» видом, что означает, что они связаны со многими другими видами и обычно играют ключевые экологические роли в сообществе. Мало что известно о многих видах Chloroflexi, и дальнейшее изучение покажет ранее неизвестные виды, а также то, какую роль эти виды играют в этих экстремальных условиях.
|
|
|
«Это исследование указывает на возможность того, что более древние линии бактерий, такие как тип Chloroflexi, могут иметь важные экологические «работы» или роли», — сказала первый автор, доктор Ребекка Д. Прескотт из Космического центра имени Джонсона НАСА и Гавайского университета в Маноа. «Chloroflexi — это чрезвычайно разнообразная группа бактерий, выполняющих множество различных функций в самых разных средах, но они недостаточно изучены, и поэтому мы не знаем, что они делают в этих сообществах. Некоторые ученые называют такие группы «микробными». темная материя» — невидимые или неизученные микроорганизмы в природе».
|
|
|
|
Невидимая вулканическая жизнь
|
|
|
|
Чтобы иметь представление о том, как бактериальные сообщества могут развиваться с течением времени, Прескотт и ее сотрудники собрали 70 образцов из различных мест, включая активные геотермальные источники (фумаролы), а также «молодые» и «старые» лавовые трубы и пещеры, которые находились под водой. 400 лет и от 500 до 800 лет соответственно. Секвенировав рибосомную РНК в образцах, они смогли измерить разнообразие и численность классов бактерий в каждом образце. Сети, образованные совместно встречающимися бактериями, также дали представление о том, как эти микробы могут взаимодействовать друг с другом.
|
|
|
|
Исследовательская группа ожидала, что самые суровые условия — геотермальные участки — могут иметь меньшее разнообразие, чем более устоявшиеся и обитаемые лавовые трубки. Хотя это правда, что разнообразие было ниже, команда была удивлена, увидев, что взаимодействие внутри этих сообществ было более сложным, чем в местах с более высоким разнообразием. «Это приводит к вопросу, помогают ли экстремальные условия создавать более интерактивные микробные сообщества, в которых микроорганизмы более зависимы друг от друга?» — сказал Прескотт. «И если да, то что такого в экстремальных условиях, что помогает создать это?»
|
|
|
|
Поскольку Chloroflexi и другой класс под названием Acidobacteria присутствовали почти во всех местах, они могут играть важную роль в этих сообществах. Но это были не самые многочисленные бактерии, и отдельные сообщества из разных мест демонстрировали большие различия в разнообразии и сложности микробных взаимодействий. Вопреки интуиции, самые многочисленные группы, Oxyphotobacteria и Actinobacteria, не часто были «хабовыми» видами, что позволяет предположить, что их роль может быть менее важной для общей структуры сообщества.
|
|
|
|
Больше вопросов, чем ответов
|
|
|
|
Текущее исследование, основанное на частичном секвенировании одного гена, не может точно определить виды микробов или их «работу» в сообществе. Поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы помочь выявить отдельные присутствующие виды, а также лучше понять роль этих бактерий в окружающей среде. «В целом, это исследование помогает проиллюстрировать, насколько важно изучать микробы в совместной культуре, а не выращивать их отдельно (в виде изолятов)», — сказал Прескотт. «В естественном мире микробы не растут изолированно. Вместо этого они растут, живут и взаимодействуют со многими другими микроорганизмами в море химических сигналов от этих других микробов. Это может изменить экспрессию их генов, влияя на то, в чем заключается их работа." Помимо информации о прошлой или даже будущей жизни на Марсе, бактерии из вулканической среды также могут быть полезны для понимания того, как микробы превращают вулканическую породу (базальт) в почвы, а также для биоремедиации, биотехнологии и устойчивого управления ресурсами.
|
|
|
|
Источник
|
