Раскрыт секрет микробов, обитающих в кратерах Красного моря: как им удается выживать

Исследование было проведено под руководством профессора Александра Росадо из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) и обнаружило необычный мир микроорганизмов в гидротермальных полях горы Хатиба в центральной части Красного моря. Авторы исследования отмечают, что их работа представляет собой первый "геномный" анализ этих гидротермальных систем, предоставляя беспрецедентное представление о типах присутствующих в них микробов и метаболических функциях, обеспечивающих их жизнедеятельность, пишет PHYS.org.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам ведущего автора исследования Шарифі Альталхи, микробі из полей горы Хатиба демонстрируют удивительную метаболическую универсальность. Понимание єтих функций позволяет увидеть, как жизнь формирует окружающую среду, а также то, насколько тесно переплетены геология и биология в Красном море.

Отметим, что поля горы Хатиба впервые были задокументированы в 2023 году совместной экспедицией KAUST–GEOMAR, которая обнаружила низкотемпературные зоны выхода и возвышающиеся холмы оксида железа глубиной от 778 до 1450 метров. Эти микробные железные холмы представляют собой крупнейшую из известных активных низкотемпературных систем оксигидроксида железа в мире.

Новое исследование основано на этом открытии, но ученые использовали метагеномику с расшифровкой генома для реконструкции более 300 микробных геномов из пяти зон выхода по всему комплексу полей горы Хатиба. Данные указывают, что эта система непохожа на любое другое известное поле жерл.

В своей работе ученые использовали не традиционные генетические исследования, выявляющие лишь присутствие микробов, а анализ с расшифровкой генома, позволяющий ученым определить, как эти микробы функционируют, чтобы выживать и вносить свой вклад в окружающую среду.

В общей сложности команде удалось идентифицировать 314 микробных геномов, представляющих бактерии и археи, многие из которых ранее не были известны науке. Анализ выявил неожиданную экосистему, в которой доминируют микробы, способные к круговороту железа, серы, азота и углерода. Считается, что эти функции управляют химическими превращениями, формирующими среду жерла, а также поддерживающими жизнь в экстремальных условиях.

По словам профессора Росадо, это место в Красном море уникально благодаря преобладанию метаболизма, основанного на железе, что разительно отличается от систем, основанных на сере и метане, характерных для большинства гидротермальных источников.

Уникальный ландшафт также делает жерло Хатиба в Красном море естественной лабораторией для изучения жизни в экстремальных условиях. Кроме того, ученые получили новые подсказки для понимания микробных процессов, обеспечивающих устойчивость океана и глобальный круговорот углерода. Понимание этих метаболических сетей может быть полезно для биотехнологических приложений, таких как извлечение металлов, производство биоэнергии и восстановление окружающей среды.