Реконструкция древа жизни цианобактерий в экстремальных средах Земли

Исследователи из Центра гляциологии Школы географических наук Бристоля под руководством доктора Патрисии Санчес-Баракальдо реконструировали древо жизни цианобактерий — ключевой группы микроорганизмов, считающихся одними из самых успешных на Земле. Особое внимание уделялось цианобактериям из экстремально холодных местообитаний, таких как полярные регионы и высокогорья всех континентов.

Полярные и альпийские регионы, когда-то считавшиеся негостеприимными ледяными массивами, изобилуют микробной жизнью. Цианобактерии адаптировались к этим экстремально холодным и враждебным средам, где необходимые питательные вещества сильно ограничены. Эти микроорганизмы способны преобразовывать энергию солнечного света в сахара, используя углекислый газ и воду.

Ключевые выводы исследования:

• Анализ показал, что некоторые цианобактерии адаптировались к экстремально холодным средам независимо в разные периоды истории Земли.
• Способные выживать в экстремальном холоде цианобактерии распределены по всему древу жизни этой группы.
• Некоторые цианобактерии из Арктики и Антарктики имеют общего предка, что указывает на их древнее происхождение, возможно, во времена, когда Земля была покрыта льдом.

Экологическая роль и адаптации:

По словам доктора Санчес-Баракальдо, цианобактерии крайне важны в этих местообитаниях, так как они опосредуют базовые процессы для жизни в криосфере, например, фиксацию атмосферного азота, что делает возможным биосинтез аминокислот.

Чтобы выжить в холодных средах, цианобактерии должны противостоять огромному давлению среды: постоянным низким температурам, замерзанию, а в некоторых случаях — высокому УФ-излучению и высыханию. Как отмечает соавтор исследования Нейтан Крисмас, некоторые адаптации, необходимые для противостояния таким стрессам, также необходимы в жарких засушливых средах и полезны во многих умеренных.

Понимание родственных связей между этими организмами и того, как развивались их адаптации, крайне важно для изучения эволюции цианобактерий.