Грибы под морским дном оказались широко распространены
Грибы, обитающие под морским дном, широко распространены в океанических средах по всему миру. К такому выводу пришли учёные из Университета Делавэра и Океанографического института Вудс-Хоул.
«Они вездесущи. Они повсюду», — заявила соавтор исследования Дженнифер Биддл.
Исследователи изучили образцы донных отложений, взятые у побережий Орегона, Перу и Намибии. Тщательный анализ генетического материала в образцах выявил около 70 различных видов грибов.
По словам Биддл, эти грибы могут помогать разлагать пищу для бактерий, живущих глубоко под морским дном, играя роль в долгосрочном перемещении углерода и других элементов в окружающей среде.
Учёные впервые обнаружили грибы в океанических осадках около десяти лет назад и смогли вырастить их в лаборатории. Однако оставалось неясным, были ли грибы в морском дне неактивными спорами, которые «просто бездействовали», и активировались лишь в благоприятных лабораторных условиях.
Чтобы выяснить, чем грибы занимаются на морском дне, Биддл и её коллеги сосредоточились на их генах. Используя новый подход, они проанализировали последовательности рибосомной рибонуклеиновой кислоты (rRNA) — компонента клетки, важного для производства белков, что является сильным индикатором жизнедеятельности.
Несколько лет назад они на основе нескольких образцов у побережья Чили предположили, что грибы в глубоководных осадках должны быть активны. Новое исследование, опубликованное в PLOS ONE 8 февраля, расширяет набор данных с 40 до 20 000 последовательностей rRNA из шести различных локаций, используя строгий контроль для исключения загрязнения.
«Мы взяли керны со всего мира, с разных глубин, и это исследование показало, что в осадках присутствует впечатляющее количество грибковой rRNA», — отметила Биддл.
Генетический материал — не единственная улика, указывающая на то, что грибы живы, несмотря на суровые условия на метровой глубине под морским дном. Исследователи обнаружили закономерности, связывающие химический состав локаций (например, количество углерода, азота и сульфидов) с присутствием популяций грибов.
«Если условия подходящие для роста, они будут расти», — сказал соавтор Уильям Орси.
Эти тенденции позволяют предположить, что грибы предпочитают жить в таких районах и приспособлены для жизни там, а не являются просто неактивными спорами, занесёнными в океан, опустившимися на дно и погребёнными в иле.
«Тот факт, что химический состав, независимо от места в мире, показывает одинаковые условия, говорит об активности», — добавила Биддл. «Мы видим схожий химический состав и схожие организмы, а это означает, что их не просто переносит океан, и они не бездействуют. Они адаптированы к жизни там».
Единственными другими известными организмами, обитающими в глубоководных осадках, являются одноклеточные микробы — бактерии и археи. Обнаружение там грибов, которые значительно крупнее и имеют множество клеток, расширяет диапазон условий, в которых может выживать более сложная жизнь.
Под морским дном может не быть кислорода, существует сильное давление от толщи воды, а в пищу идут лишь мёртвые органические остатки. В таких экстремальных условиях с ограниченными ресурсами грибы растут медленно и живут не так, как мы привыкли видеть.
Например, бактерия E. coli может размножаться каждые 20 минут, тогда как эти глубоководные грибы могут размножаться раз в тысячи лет.
Исследователи продолжают изучать, чем занимаются глубоководные грибы под морским дном, и исследуют, помогают ли они расщеплять пищу для микробов, живущих ещё глубже в недрах Земли. Теоретически, в перспективе эти новые грибы могут помочь в создании новых антибиотиков.
«Каждый раз, когда вы попадаете в новую среду и изучаете местную микробную жизнь, будь то бактерии, археи или грибы, есть очень хороший шанс, что мы найдём что-то новое с точки зрения фармацевтически или промышленно применимых ферментов», — заключила Биддл.