août 12, 2022

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Les anciennes grottes de lave d’Hawaï regorgent de formes de vie mystérieuses

microbes Le plus petit organisme vivant connu sur terre Et on les trouve presque partout, même dans Conditions froides semblables à celles de Mars Grottes de lave.

Sur l’île d’Hawaï, des scientifiques ont récemment découvert une gamme impressionnante de nouveaux microbes prospérant dans les grottes géothermiques, les tubes de lave et les évents volcaniques.

Ces structures souterraines se sont formées il y a 65 et 800 ans et reçoivent très peu de lumière solaire. Il peut également contenir des métaux et des gaz toxiques. Après les tapis microbiens Une caractéristique commune aux grottes de lave d’Hawaï.

Des échantillons de ces tapis, prélevés entre 2006 et 2009, puis à nouveau entre 2017 et 2019, révèlent des formes de vie plus uniques que prévu. Lorsque les chercheurs ont séquencé 70 échantillons pour un seul gène d’ARN, Couramment utilisé pour déterminer la diversité et l’abondance microbienneils n’ont pu faire correspondre aucun résultat avec des genres ou des espèces connus, du moins pas avec une grande confiance.

« Cela indique que les grottes et fumerolles sont des écosystèmes diversifiés qui n’ont pas été bien explorés », Taper Auteurs de l’étude.

Les microbes, après les plantes, Il représente la majeure partie de la biomasse de notre planète Et presque toute la biomasse se trouve profondément sous terre. Cependant, parce que ces créatures sont si petites et vivent dans des environnements aussi difficiles, elles ont toujours été ignorées par les scientifiques.

Ces dernières années, les microbes souterrains ont reçu plus d’attention car ils se trouvent dans des environnements très similaires à ceux qu’ils contiennent. Mars. Mais il reste encore un long chemin à parcourir.

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Estimations récentes 99,999% de toutes sortes de microbes sont encore inconnusLeadership Quelques références En tant que tel « matière noire ».

De nouvelles recherches à Hawaï soulignent à quel point ces formes de vie sont mystérieuses.

Diversité de la diversité entre les sites. D’anciens tubes de lave, qui ont entre 500 et 800 ans, abritaient des populations microbiennes plus diverses provenant de sites thermiquement actifs ou avaient moins de 400 ans.

Alors que ces sites anciens étaient plus diversifiés, ceux des échantillons plus petits et plus actifs présentaient des interactions microbiennes plus complexes, probablement en raison de la plus faible diversité. Les microbes peuvent devoir travailler ensemble pour mieux survivre.

Les chercheurs pensent que les microbes mettent un certain temps à coloniser le basalte volcanique, et à mesure que l’environnement qui les entoure change, la structure de leur communauté change également. Dans les grottes plus fraîches, par exemple, les protéobactéries et les actinomyces sont plus répandus.

« Cela nous amène à la question suivante : les environnements extrêmes contribuent-ils à créer des communautés microbiennes plus interactives, avec des micro-organismes plus dépendants les uns des autres ? » merveilles Microbiologiste Rebecca Prescott de l’Université d’Hawaï à Manoa.

« Et si oui, qu’en est-il des environnements difficiles qui contribuent à créer cela? »

Dans les petites grottes de lave, les microbes ont tendance à être plus étroitement liés. Cela indique que la concurrence est une force plus forte dans des environnements plus difficiles, ce qui réduit le risque que des espèces étroitement apparentées vivent côte à côte.

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La formation de stalactites dans une grotte hawaïenne avec des colonies microbiennes blanches. (Kenneth Ingham)

Plusieurs classes de bactéries, telles que Chloroflexi et Acidobacteria, sont présentes dans presque tous les sites, quel que soit leur âge.

Ces microbes semblent jouer un rôle majeur dans leurs communautés. Les auteurs les appellent les espèces « pivotales » car elles rassemblent d’autres microbes.

Il est possible que les microbes Chloroflexi fournissent des sources de carbone à l’écosystème en exploitant l’énergie lumineuse dans des conditions relativement sombres.

Mais pour l’instant, ce n’est qu’une supposition. Parce qu’un seul gène a été partiellement séquencé dans l’étude, Prescott et ses collègues ne peuvent pas déterminer le rôle d’un microbe spécifique dans leur communauté souterraine.

« Dans l’ensemble, cette étude aide à illustrer à quel point il est important d’étudier les microbes en co-culture, plutôt que de les cultiver seuls (en tant qu’isolat) », Dit Precott.

« Dans le monde naturel, les microbes ne se développent pas isolément. Au lieu de cela, ils se développent, survivent et interagissent avec de nombreux autres micro-organismes dans une mer de signaux chimiques provenant de ces autres microbes. Cela peut alors altérer leur expression génique, affectant leurs fonctions dans société. . »

L’étude a été publiée dans Frontières en microbiologie.