Учени от САЩ откриват нов вид микроби, които виреят на дълбочина до 70 фута (21 метра) под земята, помагат за пречистването на подпочвените води и могат да дадат насоки за филтрирането на замърсителите от питейната вода.
Проучването, ръководено от д-р Джеймс Тидже, почетен професор на университета и директор на Центъра за микробна екология на Мичиганския държавен университет (MSU), идентифицира тип микроби, наречени CSP1-3, в почвени проби от Айова и Китай в критичната зона на Земята.
И на двете места има дълбоки, сходни почви, което може да помогне да се определи дали микробите се срещат по-широко, отколкото само на едно място.
„Критичната зона се простира от върховете на дърветата надолу през почвата на дълбочина до 200 метра“, казва Тидже.
„Тази зона поддържа по-голямата част от живота на планетата, тъй като регулира основни процеси като образуването на почвата, кръговрата на водата и кръговрата на хранителните вещества, които са жизненоважни за производството на храна, качеството на водата и здравето на екосистемите“, продължава той. „Въпреки важността си, дълбоката критична зона е нова граница, тъй като това е голяма част от Земята, която е сравнително неизследвана.“
Credit: Michigan State University
Задълбочаване на откритията
Тидже и неговият екип извличат ДНК от дълбоки почвени проби за целите на проучването. Те откриват, че прародителите на този тип микроби са живели във водна среда като горещи извори и сладка вода преди милиони години.
По време на еволюционната си история те са претърпели поне една голяма промяна на местообитанието, преминавайки от водата към горния почвен слой и накрая към дълбоките почви, където Тидже е забелязал, че те все още са метаболитно активни.
„Повечето хора биха си помислили, че тези организми са просто като спори или спящи“, заявява той. „Но едно от ключовите ни открития, което установихме чрез изследване на тяхната ДНК, е, че тези микроби са активни и бавно растат.“
Водещият изследовател с изненада открива, че тези микроби не са просто редки изключения, а доминиращи членове на дълбоко разположеното почвено съобщество, които в някои случаи съставляват 50 и повече процента – явление, което досега не е наблюдавано в повърхностните почви.
„Смятам, че това се е случило, защото дълбоката почва е толкова различна среда и тази група организми е еволюирала в продължение на дълъг период от време, за да се адаптира към тази бедна почвена среда“, казва Тидже.
Credit: Michigan State University
Дейност за пречистване на водата
Почвата е най-големият естествен филтър на Земята, който пречиства водата чрез различни физични, химични и биологични процеси.
Въпреки това, докато повърхностната почва се справя само с малък обем и бърз поток, дълбоката почва задържа значително повече вода, осигурявайки среда, в която CSP1-3 се активира.
Тъй като въглеродът и азотът се отмиват от горния почвен слой, тези бактерии се хранят с тези елементи, за да подпомогнат процеса на пречистване на водата.
„CSP1-3 са чистачите, които почистват това, което е преминало през повърхностния слой на почвата“, обяснява Тидже. „Те имат много работа за вършене.“
HZI/Manfred Rohde
Сега екипът има за цел да култивира някои от тези микроби в лабораторията, за да научи повече за уникалната физиология, която ги прави добре приспособени към дълбоката почвена среда.
Въпреки това Тидже отбелязва, че експериментът ще бъде труден, тъй като повечето микроби никога не са били отглеждани в лаборатория поради изключителната трудност да се имитират точните условия, необходими за живот и растеж.
„Физиологията на CSP1-3, обусловена от тяхната биохимия, е различна, така че може да има някои интересни гени, които да са полезни за други цели“, заключава Тидже в съобщение за пресата. „Например, не познаваме капацитета им за метаболизиране на трудни замърсители и ако успеем да научим това, можем да помогнем за решаването на един от най-належащите проблеми на Земята.“
Проучването е публикувано в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Източник: InterestingEngineering
