|
В пустынной пещере обнаружены неизвестные науке микробы
|
|
|
|
Пещеры Картчнера спрятаны под пустыней на юге американского штата Аризона. Это изолированная и практически необитаемая система известняковых лабиринтов и переходов, погружённая в вечную тьму. Но, как оказалась, пустынная на первый взгляд пещера на самом деле таит в себе удивительно разнообразный мир микроорганизмов, которые выживают, не взирая на чрезвычайную нехватку света и питательных веществ.
|
|
|
|
Команда исследователей во главе с учёными из университета Аризоны (University of Arizona) обнаружили сообщество микроорганизмов, обитающих в лабиринтах государственного парка Пещеры Картчнера (Kartchner Caverns State Park).
|
 |
| Как утверждают исследователи, эти микробные экосистемы процветают,
благодаря органическим питательным веществам, попадающим в пещеру вместе
со стоковыми водами через скалистые своды. Учёные считают, что это открытие
поможет им понять, как бактерии, грибки и другие микроорганизмы выживают
в экстремальных условиях. |
|
|
|
"Мы не ожидали найти такие процветающие экосистемы, пирующие какими-то остатками, просачивающимися извне, — говорит Джули Нельсон (Julie Neilson), из Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни при университете Аризоны. — Интереснее всего то, что эта экосистема выглядит как зеркало пустыни, расположенной выше: организмы уникальным образом адаптировались к экстремальному типу среды обитания, и к условиям недостатка питательных веществ".
|
|
|
|
Обитая в темноте, подземные микробы не способны осуществлять процесс фотосинтеза, который растения и другие организмы используют для преобразования солнечного света в энергию. Тем не менее, типы организмов, обнаруженные в пещерах Картчнера, обладают сходными чертами с более знакомыми науке видами, проживающими на поверхности.
|
|
|
|
"Мы обнаружили, что все основные роли, составляющие типичную экосистему, разобраны организмами этой пещеры, — объясняет Нельсон. — От производителей до потребителей — здесь есть все, просто невооружённым глазом их не увидеть".
|
|
|
|
Даже если не знать об этом биологическом разнообразии, просто существование жизни за счёт редких капель воды на дне тёмных пещер Картчнера уже кажется необычным явлением, так как в этом отчуждённом месте наблюдается ещё и острая нехватка органического углерода — одного из главных строительных компонентов всех организмов на Земле.
|
 |
|
"Это место уникально, ведь это пещера в экосистеме пустыни, — продолжает Нельсон. — Оно не похоже на пещеры, расположенные в районах с умеренным климатом, таких, как в Кентукки или в Западной Вирджинии, где на поверхности есть леса, реки и почва с толщами слоёв органических веществ, обеспечивающих изобилие нужных форм углерода. В пещеры Картчнера поступает примерно в тысячу раз меньше этого вещества — с редкими каплями воды".
|
|
|
|
По словам исследователей, пещерные микроорганизмы приспособились получать небольшие количества питательных веществ из молекул воды и разлагающихся органических веществ в почве над землёй, или из минералов, растворяющихся в трещинах камней, — и при этом не тратить много энергии. У микробов в дело идут самые разнообразные химические соединения, которые только можно найти в пещере — даже марганец и пирит.
|
|
|
|
Вместо того, чтобы полностью полагаться на органический углерод, который для этой пещеры является крайне дефицитным ресурсом, микроорганизмы использую энергию, полученную из азотосодержащих соединений, таких, как аммиак и нитрит, чтобы преобразовать углекислый газ из воздуха в биомассу.
|
|
|
|
Для выявления сокрытых в пещере микробных сообществ, исследователи собирали образцы с поверхности сталактитов и других образований, свисающих с потолка пещер Картчнера, чтобы провести анализ ДНК. Гены, найденные в этих образцах, были использованы для восстановления бактерий и архей (одноклеточных организмов без клеточного ядра), которые и проживают в этих известняковых нишах. Кстати, более ранние исследования показали, что сталактиты являются своеобразным островом для пещерных микробов, то есть популяции микроорганизмов с разных пещерных образований почти не перемешиваются друг с другом.
|
|
|
|
Проанализировав ДНК, исследователи столкнулись не только с широким спектром организмов и сложной пищевой цепью, но и с некоторыми видами микробов, вероятно, ранее неизвестных науке.
|
|
|
|
"Двадцать процентов бактерий, присутствие которых мы обнаружили, основываясь на последовательностях их ДНК, не были похожи на что-либо из существующей базы данных, так что нам не удалось идентифицировать их", — говорит Нельсон.
|
|
|
|
"На одном из сталактитов мы нашли очень редкий организм микробной группы под названием SBR1093, которая включала около 10% популяции этого сталактита, но менее 0,5% на любом другом. Последовательность ДНК такого микроорганизма была найдена лишь трижды в истории: в осадочных породах солёных вод залива Шарк в Австралии, в загрязнённой углеводородами местности во Франции и на станции очистки сточных вод в Брисбене, Австралия. Это говорит о том, что в этом мире находится ещё множество организмов, о которых мы почти ничего не знаем. Тот факт, что эти организмы были найдены в загрязнённой среде, может означать, что они могут иметь практический потенциал — например, для восстановления окружающей среды".
|
|
|
|
Изучение этих видов микробов может помочь учёным понять их способность к устойчивости в экстремальных условиях, что в дальнейшем может помочь в поисках жизни на других планетах.
|
|
|
|
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1163788
|
