Так ли выглядела жизнь на Марсе? Тысячи неизвестных видов бактерий были обнаружены в лавовых пещерах на Гавайях.

Ученые, скрывающиеся в глубинах древних лавовых пещер на Гавайях, обнаружили совершенно неизвестный вид бактерий. Это само по себе особенное явление, но они также дают представление о том, как жизнь может существовать в экстремальных условиях, например, на Марсе.

Лавовые пещеры на Гавайях являются домом для гораздо большего количества видов бактерий, чем считали ученые ранее, пишут они в новом исследовании, опубликованном в Границы микробиологии был опубликован. По его словам, это пример жизни в экстремальных условиях, таких как Марс, и на Земле уже давно. Исследователи изучили разнообразие и взаимодействие в существующих микробных экосистемах. Одним из неожиданных результатов было то, что группа бактерий, Хлорофлексия, который часто выступает в качестве типа «концентратора». То есть они связаны со многими другими видами и обычно играют важную экологическую роль в бактериальном сообществе.

черная материя
«Могут существовать древние роды бактерий, такие как Хлорофлекси-которые играют важную роль в окружающей среде», — сказала ведущий исследователь Ребекка Прескотт. Космический центр имени Джонсона НАСА и Гавайский университет. » Хлорофлексия Это очень разнообразная группа бактерий, которые выполняют множество различных функций в самых разных средах, но они мало изучены, поэтому мы не знаем, что они делают в этих сообществах. Некоторые ученые называют эти группы «микробной темной материей» или микроорганизмами, которые невидимы и никогда не изучались в природе».

Невидимая вулканическая жизнь
Чтобы получить представление об эволюции бактериальных сообществ, Прескотт и его коллеги взяли 70 образцов из различных мест в лавовых пещерах и вокруг них, включая активные фумаролы, древние и молодые лавовые туннели, а также пещеры возрастом менее 400 лет и возрастом от 500 до 800 лет. лет. Они смотрели на разнообразие и количество бактериальных групп в каждом образце. Сети других присутствующих там бактерий также дали представление о том, как эти микробы взаимодействуют друг с другом.

Исследователи ожидали, что в самых суровых условиях — геотермальных участках — будет меньше разнообразия, а в обитаемых лавовых туннелях — больше. Хотя это было правдой, команда была удивлена ​​тем, что взаимодействие между бактериальными сообществами было более сложным в экстремальных условиях, чем в местах с высоким разнообразием. «Это заставляет нас задаться вопросом, помогает ли суровая среда создать более интерактивное микробное сообщество с микроорганизмами, более зависимыми друг от друга», — сказал Прескотт. «И если да, то в чем причина этого в этих экстремальных местах?»

Назад Хлорофлексия и другое племя, кислота называются, они присутствуют повсюду и могут играть важную роль в этих бактериальных сообществах. Однако это были не самые большие группы бактерий. Кроме того, отдельные сообщества на разных участках показали большие различия в разнообразии и сложности микробного взаимодействия. Вопреки тому, что считают исследователи, наиболее многочисленными группами бактерий являются оксифотобактерии и радиальныйобычно не являются «основными» видами, поэтому их может быть много, но их роль менее важна для общей структуры бактериального сообщества.

Больше вопросов, чем ответов
Исследование еще не смогло правильно определить вид бактерий или их роль в сообществе. Это требует дополнительных исследований. «В целом, это исследование подчеркивает важность изучения микробов в компании других видов, а не изолированно в лаборатории», — сказал Прескотт. «В реальном мире микробы не растут изолированно. Они растут, живут и взаимодействуют со многими другими микроорганизмами в море химических сигналов от этих других микробов. Это может изменить экспрессию их генов и повлиять на их социальные функции».

Зеленые и пурпурные биопленки (слой микроорганизмов со слизью) и микробные отложения обычны на геотермально активных участках в пещерах. Они часто содержат уникальные цианобактерии Gloeobacter kilaueensis. Фото: Стюарт Доначчи

Как уже упоминалось, изучение видов бактерий в вулканической среде может дать нам больше информации о жизни в сложных условиях, таких как те, которые существовали во время раннего существования Земли и, возможно, на Марсе. Но также полезно, например, понять, как микробы превращают магматические породы (базальт) в почву. Кроме того, исследования могут сыграть роль, среди прочего, в биотехнологии.