Исследователи из Центра геомикробиологии Орхусского университета в Дании секвенировали геномы нескольких микроорганизмов, обитающих на морском дне в Орхусском заливе. Результаты показывают экстремальный эволюционный режим, контролирующий микробную жизнь в глубинной биосфере.
Жизнь в замедленной съемке
Эволюция микробов останавливается в недрах морского дна, поскольку клетки погребены под постоянно растущим слоем отложений ила, и поэтому их генетический материал остается неизменным на протяжении тысячелетий.
«Это означает, что эти погребенные микроорганизмы, по-видимому, имеют очень низкую приспособляемость, в отличие от микробной жизни, которая в противном случае окружает нас в окружающей среде», - говорит Каспер У. Кьелдсен, доцент Центра геомикробиологии, участвовавший в исследовании. проект.
Благодаря генетическим мутациям микроорганизмы обычно обладают способностью развивать новые свойства в течение короткого промежутка времени, тем самым быстро адаптируясь к окружающей среде. Но исследователи показали, что микробы растут в замедленном темпе на глубоком морском дне с периодом генерации до 100 лет. Поэтому мутации появляются и очень медленно распространяются в подповерхностных популяциях. Для сравнения, кишечные бактерии обычно имеют время генерации 20 минут.
Микроорганизмы на морском дне живут в среде, крайне бедной пищей. Проще говоря, они жуют ланч-бокс, которым кормили их предков на протяжении тысячелетий, поэтому запас энергии минимален.
Похоронен заживо
Микробные виды, которые мы находим на морском дне, такие же, как те, которые жили на морском дне тысячи лет назад. В отличие от большинства представителей поверхностного сообщества, эти микроорганизмы выживают при захоронении все глубже и глубже в недра.
До сих пор остается загадкой, почему эти микроорганизмы обладают врожденной способностью расти в экстремальных условиях, возникающих на морском дне.
Исследователи надеются, что новые результаты могут в конечном итоге помочь нам понять и реконструировать прошлые экологические и климатические условия на основе анализа видового состава микробов в кернах глубоководных отложений.
Открытие, изменившее наше представление о микробной жизни в глубинной биосфере почвы, было недавно опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.