Nova Kategorija Mikrobi: Otkriće unutar Kritične Zone Zemlje
U nedavnoj studiji, istraživači su otkrili potpuno novu primarnu kategoriju mikroba skrivenih unutar Kritične Zone našeg planeta, koja se često naziva i “živom kožom” Zemlje. Leonardo da Vinci je u 16. stoljeću rekao: “Više znamo o kretanju nebeskih tijela nego o tlu pod nogama,” što, unatoč suvremenim misterijama kao što su tamna materija i tamna energija, vjerojatno i dalje vrijedi. Međutim, znanstvenici rade na razotkrivanju tih nepoznanica, uključujući tim mikrobiologa sa Sveučilišta Michigan State.
Istraživanje Mikrobiološke Populacije
U novoj studiji, tim je pokušao istražiti mikrobiološku populaciju unutar Kritične Zone, uzimajući uzorke tla s dubina do 21 metra iz Iowe, SAD, i Kine. “Kritična Zona se proteže od krova drveća do dubina do 213 metara,” objasnio je James Tiedje, stručnjak za mikrobiologiju na Michigan State Univerzitetu. “Ova zona podržava većinu života na planetu jer regulira ključne procese poput formiranja tla, ciklusa vode i ciklusa hranjivih tvari, koji su od vitalne važnosti za proizvodnju hrane, kvalitetu vode i zdravlje ekosustava.”
Iako je Kritična Zona od suštinske važnosti, duboki dijelovi ove zone predstavljaju novu granicu istraživanja, a tim je otkrio novu primarnu kategoriju mikroba pod nazivom CSP1-3. Analizirajući DNA uzorke tla, istraživači su utvrdili da su njihovi preci živjeli u vrućim izvorima i slatkovodnim okruženjima milijunima godina prije nego što su kolonizirali “tamnu šumu” Kritične Zone Zemlje.
Aktivni Mikrobi unutar Kritične Zone
Mnogi ljudi bi pomislili da su ovi mikroorganizmi samo spore ili uspavani oblici života, no jedan od ključnih nalaza proučavanja njihove DNA bio je da su ovi mikrobi aktivni i sporo rastu. U nekim slučajevima, tim je otkrio da ovi mikrobi čine više od 50% populacije mikroba u okolini, što je izuzetno rijetko u površinskom tlu.
“I vjerujem da je to rezultat specifičnog okruženja dubokog tla, u koje su se ti organizmi evolucijski prilagodili tijekom dugog vremenskog razdoblja,” dodao je Tiedje. Prema podacima tima, do 50% stanica unutar CSP1-3 aktivno se replicira, što postavlja pitanje: kako uspijevaju u ovom nesvakidašnjem okruženju?
Prehrana i Preživljavanje u Ograničenim Resursima
Ovi mikrobi se oslanjaju na ugljik i dušik koji se filtriraju kroz površinsko tlo. “Svi članovi dubokih tla su vjerojatno sporo rastući miksotrofni organizmi,” objašnjava tim u svom radu. Ove organizme su sposobne sintetizirati trehalozu, spoj koji pohranjuje energiju i pomaže bakterijama u preživljavanju ekstremnih uvjeta, poput nedostatka resursa. Osim toga, članovi CSP1-3 imaju višestruke mehanizme za povećanje ATP prinosa, što može pomoći opstanaku ovih mikroba tijekom razdoblja oskudice.
Daljnje Istraživanje i Moguće Prednosti
Znanstvenici planiraju dalje proučavati CSP1-3, pokušavajući ih uzgajati u laboratoriju, unatoč izazovima repliciranja njihovog prirodnog okruženja. Cilj im je uzgajati bakterije u uvjetima visoke temperature, oponašajući vruće izvore u kojima su se razvijali. Osim što bi ovo mogao otvoriti vrata za razumijevanje nove klase mikroba, daljnja istraživanja mogla bi donijeti i koristi za ljude i prirodu.
“CSP1-3 fiziologija, vođena njihovom biokemijom, je različita, tako da bi mogli postojati zanimljivi geni od vrijednosti za druge svrhe,” kazao je Tiedje. “Na primjer, ne znamo njihove kapacitete za metaboliziranje teških zagađivača, a ako bismo to saznali, mogli bismo pomoći u rješavanju jednog od najhitnijih problema Zemlje.”
Ova studija objavljena je u “Proceedings of the National Academy of Sciences” i ukazuje na važnost istraživanja skrivenih mikroba unutar Kritične Zone, otvarajući nove mogućnosti za znanost i zaštitu okoliša.
