Ученые под руководством UNSW-Сидней обнаружили, что микробы в Антарктиде обладают неизвестной ранее способностью улавливать водород, окись углерода и углекислый газ из воздуха, чтобы выжить в экстремальных условиях.
Находка имеет значение для поиска жизни на других планетах, предполагая, что внеземные микробы также могут полагаться на следы атмосферных газов для выживания.
«Антарктида - одна из самых экстремальных сред на Земле. Тем не менее, холодные, темные и сухие районы пустыни являются домом для удивительно богатого разнообразия микробных сообществ», - говорит старший автор исследования и научный сотрудник UNSW доцент Белинда Феррари.
Большой вопрос заключается в том, как микробы могут выжить, когда мало воды, почвы очень бедны органическим углеродом и очень мало возможностей производить солнечную энергию посредством фотосинтеза в зимней темноте.
«Мы обнаружили, что антарктические микробы развили механизмы, чтобы жить вместо этого на воздухе, и они могут получать большую часть необходимой им энергии и углерода, удаляя следовые количества атмосферных газов, включая водород и окись углерода», - говорит она.
Австралазийское исследование, проведенное исследователями из UNSW, Университета Монаша, Австралийского центра экогеномики при Университете Квинсленда, GNS Science в Новой Зеландии и Австралийского антарктического отдела, опубликовано в журнале Nature.
Пробы почвы были отобраны с двух свободных ото льда прибрежных участков в разных районах восточной Антарктиды. Одним из них был Робинсон-Ридж, в 10 километрах от станции Кейси, на земле Уилкса. Другой был Адамс-Флэт, в 242 километрах от станции Дэвис на Земле Принцев Елизаветы.
«Оба района представляют собой нетронутые полярные пустыни, лишенные каких-либо сосудистых растений», - говорит доцент Феррари из Школы биотехнологии и биомолекулярных наук Университета Нового Южного Уэльса.
Исследователи изучили микробную ДНК в поверхностной почве на обоих участках и реконструировали геномы 23 микробов, которые там жили, включая некоторые из первых геномов двух групп ранее неизвестных бактерий, названных WPS-2 и AD3..
Они обнаружили, что доминирующие виды в почве имеют гены, которые придают им высокое сродство к водороду и монооксиду углерода, что позволяет им удалять следовые количества газов из воздуха с достаточно высокой скоростью, чтобы поддерживать свои прогнозируемые потребности в энергии и поддерживать основное производство.
«Это новое понимание того, как жизнь все еще может существовать в физически экстремальных и бедных питательными веществами средах, таких как Антарктида, открывает возможность того, что атмосферные газы поддерживают жизнь на других планетах», - говорит доцент Феррари.
Большинство организмов для роста используют энергию солнца или земли. Ученые говорят, что необходимы дополнительные исследования, чтобы увидеть, является ли это новое использование атмосферных газов в качестве альтернативного источника энергии более распространенным в Антарктиде и других местах.