Хотя Арктика и Антарктика находятся на противоположных концах Земли, они имеют одинаковое разнообразие бактерий и других микроскопических форм жизни. Таковы выводы международной группы исследователей, возглавляемой Тюбингенским университетом, EMBL Heidelberg и Констанцским университетом. В своем исследовании команда сопоставила данные многочисленных исследований и мест, чтобы впервые провести прямое сравнение микробного разнообразия в этих двух отдаленных регионах. Их результаты были опубликованы в журнале Frontiers in Ecology and Evolution с открытым доступом.
Исследователи исследовали ДНК бактерий из пресноводных биопленок из наземных регионов Арктики и Антарктиды с помощью высокопроизводительного секвенирования. Два ведущих автора, д-р Юлия Кляйнтайх из Тюбингенского центра прикладных наук о Земле и д-р Фальк Хильдебранд из EMBL Heidelberg, проанализировали образцы, которые Джулия Кляйнтайх взяла на британской исследовательской станции Ротера в Антарктиде и на норвежском архипелаге Шпицберген в Арктике. «Несмотря на большое географическое расстояние, бактериальное разнообразие частично включает одни и те же виды, - говорят исследователи, - поэтому некоторые микроорганизмы могут распространяться по всему миру, пересекая барьеры, такие как океаны».
Механизмы этого пока не ясны; возможно, бактерии распространяются через атмосферу или переносятся птицами и людьми. Поскольку эти полярные микроорганизмы частично совпадают с образцами, взятыми в умеренных зонах, рассматриваемые бактерии, вероятно, являются «универсальными», способными выживать в широком диапазоне условий окружающей среды.
Но исследователи также обнаружили в своих полярных образцах бактерии, которые встречаются только в соответствующем регионе. «Доля их была выше в изолированной Антарктике; кажется, что она обладает отчасти уникальным разнообразием микроорганизмов и поэтому особенно заслуживает защиты», - говорит Клейнтайх..
Изучение моделей распространения видов, называемое биогеографией, дает нам представление о том, как экосистемы реагируют на изменения окружающей среды, такие как глобальное потепление. Согласно текущим выводам, мы должны ожидать, что как арктические, так и антарктические микроорганизмы будут одинаково реагировать на глобальное потепление, говорят исследователи. «Это уже показывает серьезные последствия на полюсах, с повышением температуры частично выше нуля градусов по Цельсию и таянием ледников и снега», - говорит Кляйнтейх. По словам Клейнтайха, в то время как антарктический регион по-прежнему является убежищем для микроорганизмов, глобальное потепление в Арктике означает, что млекопитающие, адаптированные к холоду, быстро теряют места, где они могли бы жить.
В ходе последующих исследований исследователи из Тюбингена изучают ледниковые районы швейцарских Альп, климатические условия которых схожи с полюсами. «Мы стремимся выяснить, служат ли альпийские регионы островами для организмов, приспособленных к холоду, и меняет ли глобальное потепление разнообразие бактерий, а тем самым и экосистему».