Молекулярная генеалогия в арктических осадках

Термофильные бактерии, обнаруженные в арктическом морском дне, происходят из нефтяных источников и глубин земной коры. К такому выводу пришел проект при поддержке Австрийского научного фонда FWF, изучавший с помощью молекулярной биологии такие «неуместные» бактерии. Возможность использования молекулярной биологии для поиска нефтяных месторождений придает проекту интересный экономический аспект.

Из глубин

Бактерии, живущие в осадке арктического дна вокруг Шпицбергена, были обнаружены более 50 лет назад. Они действительно процветают только при температурах выше 50 °C и в арктических условиях проявляют мало метаболической активности, существуя в виде покоящихся спор. Некоторые из них являются «сульфатредуцирующими микроорганизмами» (SRMs), способными разлагать органический материал в отсутствие кислорода и присутствии сульфата.

Проект под руководством доктора Александра Лоя из Университета Вены выдвинул гипотезу, что эти термофильные SRMs происходят из подводных нефтяных источников или экосистем глубоко в земной коре, где как раз царят подходящие для них условия — высокая температура и отсутствие кислорода.

Родственные связи в процентах

Для проверки гипотезы команда использовала молекулярно-биологические методы, сфокусировавшись на анализе 16S рРНК — компонента бактериальных «белковых фабрик». Немногочисленные эволюционные изменения в этой молекуле позволяют определять родственные связи между бактериями.

Результаты, частично опубликованные в журнале SCIENCE в сентябре 2009 года, показали: ближайшие родственники арктических термофильных бактерий обитают в нефтяных месторождениях Северного моря. До 96% последовательности 16S рРНК у этих видов идентичны таковой у видов, найденных в арктических осадках.

Дополнительные доказательства происхождения дал анализ количества эндоспор в арктическом дне. Расчеты показали, что ежегодно на каждый квадратный метр откладывается около 100 миллионов бактериальных спор. Такой постоянный и массовый «приток» может обеспечиваться только крупными резервуарами, такими как нефтяные месторождения или экосистемы земной коры, где высокие температуры создают идеальные условия для размножения термофилов.

Если арктические термофильные SRMs действительно происходят из подводных нефтяных источников, использованные методы могут найти практическое применение в нефтеразведке.