agosto 14, 2022

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Antiguas cuevas de lava en Hawái están llenas de misteriosas formas de vida

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microbios El organismo vivo más pequeño conocido en la tierra. Y se pueden encontrar en casi todas partes, incluso en Condiciones frías como las de Marte Cuevas de lava.

En la isla de Hawái, los científicos descubrieron recientemente una impresionante variedad de nuevos microbios que prosperan en cuevas geotérmicas, tubos de lava y fumarolas volcánicas.

Estas estructuras subterráneas se formaron hace 65 y 800 años y reciben muy poca luz solar. También puede contener metales y gases tóxicos. Después de esteras microbianas Una característica común en las cuevas de lava de Hawái.

Las muestras de estos tapetes, tomadas entre 2006 y 2009 y luego nuevamente entre 2017 y 2019, revelan más formas de vida únicas de lo esperado. Cuando los investigadores secuenciaron 70 muestras para un solo gen de ARN, Comúnmente utilizado para determinar la diversidad y abundancia microbianano pudieron hacer coincidir ningún resultado con géneros o especies conocidos, al menos no con mucha confianza.

«Esto indica que las cuevas y fumarolas son ecosistemas diversos que no han sido bien explorados”, Escribe Autores del estudio.

Los microbios, después de las plantas, Representa la mayor parte de la biomasa de nuestro planeta. Y casi toda la biomasa se encuentra bajo tierra. Sin embargo, debido a que estas criaturas son tan pequeñas y viven en ambientes tan hostiles, los científicos las han ignorado históricamente.

En los últimos años, los microbios subterráneos han recibido más atención porque se encuentran en ambientes muy similares a los de ellos. Marte. Pero aún hay un largo camino por recorrer.

Estimaciones recientes 99.999% de todos los tipos de microbios aún son desconocidosLiderazgo Algunos para referirse a como tal «materia oscura».

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Una nueva investigación de Hawái subraya cuán misteriosas son estas formas de vida.

Diversidad de diversidad entre sitios. Los antiguos tubos de lava, que tienen entre 500 y 800 años, albergaban poblaciones microbianas más diversas de sitios térmicamente activos o tenían menos de 400 años.

Si bien estos sitios antiguos eran más diversos, los de las muestras más pequeñas y activas tenían interacciones microbianas más complejas, probablemente debido a la menor diversidad. Los microbios pueden tener que trabajar juntos para sobrevivir mejor.

Los investigadores creen que los microbios tardan un tiempo en colonizar el basalto volcánico y, a medida que cambia el entorno que los rodea, también cambia la estructura de su comunidad. En cuevas más frías, por ejemplo, Proteobacteria y Actinomyces son más frecuentes.

«Esto nos lleva a la pregunta: ¿los entornos extremos ayudan a crear comunidades microbianas más interactivas, con microorganismos más dependientes entre sí?» maravillas La microbióloga Rebecca Prescott de la Universidad de Hawái en Manoa.

«Y si es así, ¿qué pasa con los entornos hostiles que ayudan a crear esto?»

En las cuevas de lava más pequeñas, los microbios tienden a estar más estrechamente relacionados. Esto indica que la competencia es una fuerza más fuerte en ambientes más duros, lo que reduce la posibilidad de que especies estrechamente relacionadas vivan una al lado de la otra.

Materia oscura bacteriana 2La formación de estalactitas en una cueva hawaiana con colonias microbianas blancas. (Kenneth Ingham)

Varias clases de bacterias, como Chloroflexi y Acidobacteria, están presentes en casi todos los sitios, independientemente de la edad.

Estos microbios parecen desempeñar un papel importante en sus comunidades. Los autores los llaman las especies «fundamentales» porque reúnen a otros microbios.

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Es posible que los microbios Chloroflexi puedan proporcionar fuentes de carbono al ecosistema al aprovechar la energía de la luz en condiciones relativamente oscuras.

Pero por ahora, eso es solo una suposición. Debido a que solo se secuenció parcialmente un gen en el estudio, Prescott y sus colegas no pueden determinar el papel de un microbio específico en su comunidad subterránea.

«En general, este estudio ayuda a ilustrar lo importante que es estudiar los microbios en cocultivo, en lugar de cultivarlos solos (como aislados)». Dice Prescott.

«En el mundo natural, los microbios no crecen de forma aislada. En cambio, crecen, sobreviven e interactúan con muchos otros microorganismos en un mar de señales químicas de esos otros microbios. Esto puede alterar su expresión génica, afectando sus funciones en sociedad. .”

El estudio fue publicado en Fronteras en Microbiología.

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