მიკრობები დედამიწაზე ჩვენთვის ცნობილი ყველაზე პატარა ცოცხალი ორგანიზმებია და ისინი თითქმის ყველგან გვხვდება, ლავის მღვიმეებში, მარსის მსგავსად ცივ გარემოშიც კი.
კუნძულ ჰავაიზე მეცნიერებმა ცოტა ხნის წინ აღმოაჩინეს ახალ მიკრობთა საოცრად მრავალფეროვანი ასორტიმენტი; ეს მიკრობები გეოთერმულ მღვიმეებში, ლავის მილებსა და ვულკანურ ღრმულებში ყვავიან.
მიწისქვეშა სტრუქტურები 65 და 800 წლის წინ არის წარმოქმნილი და ან ცოტა მზის სინათლეს იღებენ, ან საერთოდ ვერ იღებენ. იქ ასევე არის ტოქსიკური მინერალები და აირები. მიუხედავად ამისა, ჰავაის ლავის მღვიმეებში, მიკრობული საფარი საკმაოდ გავრცელებული მახასიათებელია.
ამ მიკრობული „ხალიჩების“ ნიმუშები ჯერ 2006-2009 წლებში აიღეს, შემდეგ 207-2019 წლებში; ანალიზის შედეგად, იქ სიცოცხლის იმაზე უნიკალური ფორმები გამოვლინდა, ვიდრე მეცნიერები ვარაუდობდნენ. როდესაც მკვლევრებმა 70 ნიმუშის ერთ რნმ გენზე სეკვენირება მოახდინეს, რომელსაც ფართოდ იყენებენ მიკრობთა მრავალფეროვნებისა და სიუხვის დასადგენად, შედეგები არც ერთი ცნობილი გვარის ან სახეობისას არ დაემთხვა.
„ეს იმაზე მიუთითებს, რომ მღვიმეებსა და ფუმაროლებში მრავალფეროვანი ეკოსისტემები უნდა შევისწავლოთ“, — წერენ კვლევის ავტორები პუბლიკაციაში.
მცენარეების შემდეგ, ჩვენი პლანეტის ბიომასის მეორე ყველაზე დიდი წილი მიკრობებზე მოდის; სწორედ ისინი შეადგენენ დედამიწის ღრმა ზედაპირქვეშეთის ბიომასას თითქმის მთლიანად. თუმცა, ვინაიდან ეს ორგანიზმები ზედმეტად პატარაა და ასეთ ექსტრემალურ გარემო პირობებში არიან გავრცელებული, ისტორიულად, მეცნიერებს ისინი ყოველთვის მეცნიერთა ყურადღების მიღმა რჩებოდა.
ბოლო წლებში, მიწისქვეშა მიკრობები უფრო დიდი ინტერესის ქვეშ მოექცა, რადგან ისინი არსებობენ ისეთ გარემოებში, რომლებიც ძლიერ ჰგავს მარსისას.
უახლესი შეფასებების მიხედვით, ამჟამად ჩვენთვის უცნობია დედამიწის მიკრობთა 99,999 პროცენტი, რის გამოც, ზოგიერთი მკვლევარი მათ „ბნელ მატერიასაც“ კი უწოდებს.
ჰავაიზე ჩატარებული ახალი კვლევა ხაზს უსვამს, რამდენად ბუნდოვანია სიცოცხლის ეს ფორმები ჩვენთვის.
მრავალფეროვნება ადგილების მიხედვით იცვლება. ლავის ძველ მილებში, დაახლოებით 500-800 წლის წინ წარმოქმნილში, მიკრობთა პოპულაციები გაცილებით მრავალფეროვანია, ვიდრე გეოთერმულად აქტიურ ან 400 წელიწადზე ნაკლები ასაკის ადგილებში.
მიუხედავად იმისა, რომ ძველი ადგილები უფრო მრავალფეროვანია, მიკრობული ურთიერთქმედებები ახალგაზრდა და აქტიურ ძეგლებზე უფრო კომპლექსურია, რისი მიზეზიც სავარაუდოდ არის ნაკლები მრავალფეროვნება. იქ მიკრობები შეიძლება ერთობლივად მოქმედებდნენ უკეთესად გადარჩენისთვის.
მკვლევართა აზრით, მიკრობებს გარკვეული დრო სჭირდებათ ვულკანური ბაზალტების კოლონიზაციისთვის; ამასობაში, მათ გარშემო იცვლება გარემო და ასე ემართება მათი საზოგადოების სტრუქტურასაც. მაგალითად, უფრო ცივ მღვიმეებში უფრო გავრცელებულია პროტობაქტერიები და აქტინობაქტერიები.
„ამის გამო ჩნდება კითხვა, ეხმარება თუ არა ექსტრემალური გარემო უფრო ინტერაქტიული მიკრობული საზოგადოებების წარმოქმნას, რომელშიც მიკროორგანიზმები უფრო მეტად არიან დამოკიდებული ერთმანეთზე? და თუ ასეა, რანაირი ექსტრემალური გარემო ეხმარება ამაში?“, — ამბობს ჰავაის უნივერსიტეტის მიკრობიოლოგი რებეკა პრესკოტი.
უფრო ახალ ლავის მღვიმეებში მიკრობები ერთმანეთზე უფრო ნაკლებად დამოკიდებული აღმოჩნდა. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ კონკურენცია უფრო ძლიერი ძალაა მკაცრი გარემოში, ისეთში, რომელიც ახლო მონათესავე სახეობათა გვერდიგვერდ სიცოცხლის შანსს ამცირებს.
ბაქტერიების რამდენიმე კლასი, მაგალითად ქლოროფლექსები და აციდობაქტერიები თითქმის ყველა შესწავლილ ძეგლზე არსებობდა, მათი ასაკის მიუხედავად.
როგორც ჩანს, ეს მიკრობები საკუთარ საზოგადოებებში მთავარი მოთამაშეები არიან. ავტორები მათ „ჰაბ“ სახეობებს უწოდებენ, რადგან სწორედ ისინი უყრიან თავს ერთად სხვა მიკრობებს.
არ არის გამორიცხული, რომ ქლოროფლექსი მიკრობები ეკოსისტემას ნახშირბადის წყაროებით უზრუნველყოფდეს, შედარებით ბნელ გარემოში სინათლის ენერგიის მოპოვების გზით.
თუმცა, ამ ეტაპზე ეს მხოლოდ ვარაუდია. იმის გამო, რომ კვლევაში მხოლოდ ერთი გენის ნაწილობრივი სეკვენირება მოხდა, პრესკოტს და მის კოლეგებს არ შეუძლიათ იმის თქმა, რა არის კონკრეტული მიკრობის როლი მათ მიწისქვეშა საზოგადოებაში.
„საერთო ჯამში, ეს კვლევა წარმოაჩენს, რამდენად მნიშვნელოვანია მიკრობების შესწავლა თანაკულტურებში, ვიდრე მათი მარტოდ, იზოლატების სახით გაზრდა“, — ამბობს პრესკოტი.
მისი განცხადებით, ბუნებრივ გარემოში მიკრობები იზოლაციაში არ იზრდებიან. ისინი იზრდებიან, ცოცხლობენ და ურთიერთქმედებენ სხვა მრავალ მიკროორგანიზმთან, ამ სხვა მიკრობთა ქიმიური სიგნალების ზღვაში. ამას კი შეუძლია მათი გენების ექსპრესიის შეცვლა და საზოგადოებაში მათი როლის გამოკვეთა.
კვლევა Frontiers in Microbiology-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია frontiersin.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
