Исследование, проведенное учеными из Дартмутского колледжа и Университета Осло, опубликовано в журнале ISME Journal.Открытия проливают новый свет на «глубокую биосферу» или обширное подземное царство, одноклеточные жители которого, по оценкам, примерно равны по численности и разнообразию всем микробам, населяющим землю, воду и воздух на поверхности. Глубокие микробные исследования также могут помочь ученым лучше понять раннюю эволюцию жизни на Земле и помочь поиску жизни на Марсе и других планетах.Некоторые ученые поддерживают сценарий «захоронения и изоляции», согласно которому бактерии, живущие в нефтяных резервуарах, являются потомками изолированных бактериальных сообществ, погребенных в отложениях, которые со временем превратились в нефтяные резервуары. «Вместо этого наш анализ поддерживает более сложную точку зрения на« колонизацию », согласно которой бактерии из подземных и морских популяций непрерывно мигрируют в нефтяные пласты и с древних времен влияют на их генетический состав», — говорит соавтор Ольга Жакыбаева, доцент кафедры Дартмут.
С 80-х годов прошлого века все больше и больше микробных форм жизни было обнаружено глубоко под землей, но остается много вопросов, в том числе когда и как эти микроорганизмы попали в места, где температура и давление чрезвычайно высоки, а питательные вещества и энергия могут быть недостаточными. Микроорганизмы являются древнейшей формой жизни на Земле и продолжают играть решающую роль в экосистеме планеты.
Эти бактерии, живущие под землей, питаются не энергией солнечного света, а внутренним теплом Земли, химическими веществами и питательными веществами.В своей новой статье исследователи задали ряд вопросов, в том числе: адаптируются ли захороненные бактерии к жизни в нефтяных резервуарах, когда они образуются из отложений? Развиваются ли бактерии изолированно, или они мигрируют в нефтяные пласты и обмениваются генами с окружающими бактериями, в том числе с поверхностными бактериями, попавшими через буровые растворы, используемые при добыче нефти?
Исследователи проанализировали 11 геномов Thermotoga, древней линии теплолюбивых бактерий, взятых из нефтяных резервуаров в Северном море и Японии и из источников горячей воды на дне океана недалеко от Курильских островов к северу от Японии, Италии и Азорских островов. цепь островов к западу от Португалии. Они также проанализировали ДНК сообщества Thermotoga из окружающей среды (так называемые метагеномы) из Северной Америки и Австралии, которые доступны в общедоступных базах данных.
Результаты показывают обширный поток генов во всех отобранных средах, предполагая, что бактерии не остаются изолированными в нефтяных резервуарах, а вместо этого уже давно мигрировали и колонизировали резервуары и внесли свой вклад в их генетический состав. «Путь потока генов еще предстоит объяснить, но мы предполагаем, что большая часть потока генов может происходить в недрах», — говорит соавтор Камилла Несбо, исследователь Центра экологического и эволюционного синтеза Университета Осло. . Предыдущее исследование Жакыбаевой и Несбо показало, что Thermotoga и ее близкие родственники обменялись небольшими частями генома с архей, древней одноклеточной формой жизни, отличной от бактерий, и с другой отдаленной группой бактерий, Firmicutes.
