Tajanstveni oblici života naseljavaju vulkanske pećine na Havajima

Mikrobi su najmanji poznati živi organizmi na Zemlji i mogu se naći skoro svuda, čak i u hladnim vulkanskim pećinama koje više liče na marsovske predele.

Ove podzemne strukture na Havajima nastale su pre 65 i 800 godina i u njih dopire malo ili nimalo sunčeve svetlosti. U njima se mogu naći i toksični minerali i gasove. Ipak, havajske pećine od lave su prepune naslaga mikroba.

Uzorci ovih naslaga, uzeti između 2006. i 2009, a zatim ponovo između 2017. i 2019. godine, otkrivaju još više jedinstvenih oblika života nego što se očekivalo. Kada su istraživači sekvencirali 70 uzoraka za jedan gen RNK, koji se obično koristi za identifikaciju mikrobne raznolikosti, nisu mogli da uporede nijedan rezultat sa poznatim rodovima ili vrstama, barem ne sa visokom pouzdanošću.

„Ovo ukazuje da su u pećinama nastali nedovoljno istraženi različiti ekosistemi“, pišu autori studije, prenosi Sajens alert.

Za nauku potpuno nepoznate vrste

Mikrobi, posle biljaka, čine većinu biomase naše planete i skoro svu biomasu u dubokoj Zemljinoj površini. Ipak, pošto su ovi organizmi tako sićušni i žive u tako ekstremnim okruženjima, naučnici su ih godinama previđali.

Poslednjih godina, naučnici su se više posvetili proučavanju pećinskih mikroba jer opstaju u sredinama koje su veoma slične onima na Marsu. Ali još je dug put do toga.

Nedavne procene upućuju da je 99,99 procenata svih vrsta mikroba ostalo nepoznato, što je dovelo do toga da ih pojedini naučnici nazivaju „tamnom materijom“.

Novo istraživanje sa Havaja potvrđuje tezu koliko su ovi oblici života nejasni nauci.

Čudni oblici života

Raznovrsnost mikroba među lokacijama bila je ogromna. U otvorima koji su stari između 500 i 800 godina nađene su mnogo raznovrsnije populacije mikroba nego na geotermički aktivnim mestima ili na onima koja su nastala pre manje od 400 godina.

Dok su ove starije lokacije bile raznovrsnije, mlađe i aktivnije lokacije uzoraka imale su složenije interakcije mikroba, verovatno zbog manje raznolikosti. Čini se kako mikrobi moraju da sarađuju međusobno kako bi opstali.

Istraživači pretpostavljaju da je potrebno neko vreme da mikrobi kolonizuju vulkanske bazalte, a kako se okruženje oko njih menja, menja se i struktura njihove zajednice. U hladnijim pećinama, na primer, proteobakterije i aktinobakterije su zastupljenije.

„Ovo nas dovodi do pitanja, da li ekstremno okruženje pomaže u stvaranju interaktivnijih mikrobnih zajednica, sa mikroorganizmima koji više zavise jedni od drugih?“, pita se mikrobiolog Rebeka Preskot sa Univerziteta Havaji u Manoi.

„I ako jeste, šta je to u ekstremnim okruženjima što doprinosi da se ovo dogodi?“

U mlađim pećinama od lave, mikrobi su težili da budu udaljeniji. Ovo sugeriše da je konkurencija jača sila u oštrijim okruženjima, i da ona smanjuje šanse da blisko srodne vrste žive jedna pored druge.

Oštra konkurencija u borbi za opstanak

Nekoliko klasa bakterija, kao što su hlorofleksi (Chloroflexia) i acidobakterije (Acidobacteria), postojale su na skoro svim mestima, bez obzira na starost.

Čini se da su ovi mikrobi ključni igrači u svojim zajednicama. Autori ih nazivaju „čvorištem“ jer spajaju druge mikrobe.

Moguće je da hlorofleksi mogu da obezbede izvore ugljenika u ekosistemu iskorišćavanjem svetlosne energije u relativno mračnim uslovima.

Ali, za sada, to su samo nagađanja. Pošto je samo jedan gen delimično sekvencioniran u studiji, Preskotova i njene kolege ne mogu da kažu koja je uloga određenog mikroba u njihovoj podzemnoj zajednici.

„Sve u svemu, ova studija pomaže da se ilustruje koliko je važno proučavati mikrobe u ko-kulturi, umesto da ih uzgajamo u laboratoriji (kao izolate)“, kaže Preskotova.

„U prirodi, mikrobi ne rastu izolovano. Umesto toga, oni rastu, žive i stupaju u interakciju sa mnogim drugim mikroorganizmima u moru hemijskih reakcija sa drugim mikrobima. To onda može promeniti njihov genski izraz, utičući na ono što su njihovi zadaci u zajednici“, zaključuje mikrobiološkinja.

Rezultati istraživanja Bacterial Phylogenetic Structure and Consortia in Hawaiian Lava Caves and Fumaroles objavljeni su u Frontiers in Microbiology.