Микробиологи: лавовые пещеры на Гавайях содержат тысячи неизвестных видов бактерий
Лавовые пещеры, лавовые трубки и геотермальные жерла на Большом острове Гавайи имеют более высокое бактериальное разнообразие, чем ожидали ученые. Эти непростые для обитания места показывают, как жизнь могла существовать на Марсе и ранней Земле в прошлом. Новое исследование опубликовано в Frontiers in Microbiology, кратко о работе рассказывается в пресс-релизе журнала.
Выяснилось, что группа бактерий Chloroflexi, часто является «хабовым» видом. Это означает, что они связаны со многими другими видами и обычно играют ключевые экологические роли в сообществе.
«Chloroflexi — это чрезвычайно разнообразная группа бактерий, выполняющих множество различных функций в самых разных средах, но они недостаточно изучены, и поэтому мы не знаем, что именно они делают в этих сообществах. Некоторые ученые называют их "микробной темной материей» — почти невидимые для науки микроорганизмы», — говорит первый автор статьи, доктор Ребекка Прескотт из Космического центра имени Джонсона НАСА и Гавайского университета в Маноа (США).
Исследователи собрали 70 образцов из разных мест, включая активные геотермальные источники (фумаролы), а также «молодые» и «старые» лавовые трубки и пещеры, которые находились под водой. Секвенировав рибосомную РНК в образцах, смогли измерить разнообразие и численность классов бактерий в каждом образце, а также вычленить «социальные сети», образованные совместно встречающимися бактериями.
Исследовательская группа ожидала, что в самых суровых условиях — в геотермальных источниках — будет меньшее разнообразие, чем в лавовых трубках. Разнообразие действительно было ниже, однако ученые были удивлены, увидев, что взаимодействие внутри одноклеточных сообществ было более сложным, чем в местах с более высоким разнообразием.
«Это приводит к вопросу, помогают ли экстремальные условия создавать более "общительные" микробные сообщества, где микроорганизмы более зависимы друг от друга? И если да, то что именно этому способствует?», — сказала Прескотт.
Поскольку Chloroflexi и другой класс под названием Acidobacteria присутствовали почти во всех образцах, они могут играть важную роль в этих сообществах. 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.
«В целом, исследование помогает проиллюстрировать, насколько важно изучать микробы в совместной культуре, а не выращивать их отдельно. В естественной среде микробы не живут изолированно. Они сосуществуют и взаимодействуют со многими другими микроорганизмами в море химических сигналов. Все это может изменить экспрессию их генов, влияя на роль в сообществе», — говорит Прескотт.
Помимо информации о прошлой жизни на Марсе, бактерии из вулканической среды также могут быть полезны для понимания того, как микробы превращают вулканическую породу в почвы.
