Микробные сообщества, живущие в глубоководных отложениях, приспособились к выживанию за счет разложившегося органического вещества, согласно исследованию, опубликованному в журнале Applied and Environmental Microbiology в соавторстве с профессорами Университета Теннесси в Ноксвилле.
«В глубоководных отложениях океана живут микробы, питающиеся углеродом, таким как белки и углеводы, которым сотни лет», - сказал Эндрю Стин, ведущий автор исследования и доцент кафедры геологии окружающей среды в UT. «Однако мы мало знаем о том, как эти микробы поедают эту старую некачественную пищу."
Понимание того, как эти микроорганизмы очень медленно функционируют в некачественных продуктах питания, может в будущем найти применение в биомедицинских приложениях, таких как технология, которая может замедлить клеточный метаболизм в человеческих органах, чтобы они могли дольше выживать во время процесса трансплантации.
«Это также может помочь в сохранении подземных микробов, которые играют роль в поглощении углерода, ключевом процессе в борьбе с изменением климата», - сказал Стин.
Чтобы лучше понять, как эти микроорганизмы получают доступ к этой пище, исследователи проверили различные типы пептидаз - пищеварительных ферментов, которые расщепляют белки - в пробах отложений из устья реки Уайт-Оук в Северной Каролине.
«Эти микробы живут невероятно медленно, клетки размножаются где-то между 10 и 10 000 лет, но мы не знаем, как именно», - сказал Стин. «Наша работа показывает, что эти микробы живут так же, как и любой другой микроб, только намного медленнее и с некоторой улучшенной способностью есть некачественную пищу в своей среде."
Данные, собранные исследователями, представляют примерно 275 лет отложений отложений в устье реки Уайт-Оук. Используя анализ ДНК микробов в этих отложениях и измеряя уровень пептидаз, исследователи оценили, как эти микроорганизмы метаболизируются при небольшом доступе к свежему органическому веществу.
Органический углерод, захороненный в водных отложениях, является долгосрочным поглотителем атмосферного углекислого газа, и около 40 процентов захоронения органического углерода происходит в эстуариях и дельтовых системах. Исследование Стина дает представление о том, как эти подповерхностные микробные сообщества начинают процесс разложения органического углерода в такой среде.
"Наше исследование показывает, что в некотором смысле подповерхностные микробы счастливы быть там, где они есть, или, по крайней мере, они хорошо приспособлены к ужасной среде", - сказал Стин.