Микробы создают оазис жизни на границе с рассолом в Красном море
Разнообразное микробное сообщество адаптировалось к экстремально соленой среде на большой глубине в Красном море. Эти микроорганизмы, многие из которых неизвестны науке, занимают тонкий слой толщиной в один метр, нависающий над Суакинской впадиной — обширным соленым озером глубиной 80 метров, расположенным на 2771 метре ниже уровня центральной части Красного моря.
Уникальная переходная зона
Химические свойства этой тонкой границы раздела "рассол-морская вода" и состав микробных сообществ меняются удивительно быстро вдоль резкого градиента.
"Наше исследование проливает свет на то, как микроорганизмы в переходной зоне Суакинской впадины создают оазис жизни в пустыне глубин Красного моря", — говорит микробный эколог Даниэле Даффончио, руководивший исследованием.
Ученые из KAUST с коллегами из Германии и Испании обнаружили, что плотность микробных клеток в этой переходной зоне более чем в два раза выше, чем в обычной глубокой воде Красного моря и в рассоле под ней.
Метод детального отбора проб
Для анализа воды каждые 9 сантиметров в пределах этого интерфейса команда использовала пробоотборник Niskin Rosette. Этот цилиндрический аппарат содержит 23 идентичные 10-литровые бутыли длиной 90 см вместе с детектором, измеряющим соленость, температуру и глубину.
После отбора, литровые фракции воды, каждая из которых соответствовала разной глубине в реальной переходной зоне, были проанализированы на химический и микробный состав.
Новые микробы и их роль
Исследователи обнаружили множество типов микробных сообществ, которые менялись в зависимости от вариаций кислорода и солености в толще воды.
"Многие из микробов были новыми, а их ближайшие родственники происходят из гидротермальных источников на дне моря и из подповерхностных отложений", — говорит эколог-микробиолог Грегуар Мишо, первый автор исследования.
Команда секвенировала геном микроба, названного Candidatus Scalindua arabica, который был сконцентрирован в 20-сантиметровом слое в середине переходной зоны. Метаболические процессы, осуществляемые этим и другими микробами, позволяют предположить, что эта зона является критической нишей для круговорота азота.
Значение для астробиологии и биотехнологий
Соленые озера в океане могут быть похожи на внеземные среды, такие как соленый океан, который, как ожидается, существует под поверхностью спутника Юпитера Европы.
"Знание микробных сетей в экстремальных земных средах может помочь нам строить гипотезы о том, как жизненные формы на внеземных телах процветают и функционируют", — объясняет Даффончио. — "Эти микробы также могут содержать ферменты и другие свойства, которые могут быть полезны в медицинских и биотехнологических приложениях".
В дальнейшем команда планирует продолжить анализ других соленых озер Красного моря и их переходных зон, чтобы изучить, как различные условия влияют на микробное содержание.