Микробы Антарктиды отличаются от остального мира — ученые

Зазвичай уявлення про унікальний живий світ Антарктиди обмежується лише великими тваринами, такими як пінгвіни. Проте мікроби в ґрунтах Антарктиди також є ендемічними — вони мешкають лише на цьому континенті і ніде більше на Землі.

Це встановило дослідження учених з Колорадський університет у Боулдері (США), які проаналізували зразки ґрунтів із Антарктиді та подібних холодних і сухих середовищ із інших регіонів Землі, таких як Тибетське плато, Шпіцберген в Арктиці та чилійська пустеля Атакама, повідомляє видання EurekAlert.

На відміну від тварин чи рослин, мікроорганізми можуть розповсюджуватися на великі відстані, переміщуючись по планеті способами, недоступними для інших видів. Вони можуть підхопитися на висхідному потоці повітря й піднятися в атмосферу або «подорожувати» на океанській течії у відкрите море. Тож у мікробіології давно існує припущення, що «все є скрізь».

Антарктиду часто розглядали як можливий виняток, тому метою учених було підтвердити цю здогадку, довівши, що ізольоване й екстремальне середовище крижаного континенту сформувало власну унікальну екосистему бактерій.

Якщо ми дійсно шукаємо ендемічні мікроорганізми, то хорошим місцем для початку є Антарктида, адже це цілий континент, який є географічно ізольованим, — наголошують дослідники. — Там також панують унікальні умови, яких зазвичай не зустрічають в інших ґрунтових середовищах. Очевидним є холод, але також і надзвичайна сухість; Антарктида — це пустеля.

Учені зосередилися на мікроорганізмах з групи Arthrobacter, оскільки ця група широко поширена в ґрунтах — від Антарктиди до Колорадо та тропіків.

Група Arthrobacter може зустрічатися по всій планеті, але якщо уважно розглянути окремі штами, то, як і у випадку з пінгвінами, Антарктида, безсумнівно, має свою власну, самобутню біологічну історію, — наголошують дослідники.

Загалом учені дослідили понад 100 антарктичних штамів і майже 500 — з інших регіонів світу. Зазначається, що проведення цього дослідження стало можливим завдяки багаторічній співпраці міжнародних дослідницьких команд, які десятиліттями збирали зразки по всьому континенту для різних проектів.

Геномний аналіз цих мікроорганізмів показав, що бактерії, виявлені в зразках ґрунту з Антарктиди, були унікальними — 90% штамів, знайдених в Антарктиді, не зустрічаються більше ніде на Землі.

Дослідники зазначають, що раніше було виявлено лише кілька ендемічних мікроорганізмів у дуже специфічних середовищах.

Виявлення організмів, що є унікальними для Антарктиди і зустрічаються виключно там, дійсно наводить на думку, що подібні організми можуть існувати й в інших місцях; дослідження того, чи демонструють інші групи мікроорганізмів такі ж закономірності, є перспективним напрямком роботи, — наголошують учені.

Далі учені використали зразки ґрунту для вирощування штамів Arthrobacter у чашках Петрі в лабораторії. Вони відтворили суворі умови Антарктиди, щоб побачити, як різні штами пристосовуються до таких умов, як температура та посушливість:

• виявилося, що антарктичні штами здебільшого ростуть повільніше, але є дуже стійкими;
• це доводить, що антарктичні штами Arthrobacter не лише є ендемічними, а й унікально пристосовані до умов цього континенту.

Ми зазвичай уявляємо біорізноманіття через призму пінгвінів, тюленів і китів, але це показує, що деякі з найхарактерніших видів Антарктиди є мікроскопічними, — наголошують дослідники. — Тому захист біорізноманіття Антарктиди означає і захист біологічної історії, що міститься в кожній жменьці ґрунту.

Джерело: EurekAlert