Новый взгляд на микробную жизнь в горячих источниках Йеллоустоуна

В Йеллоустонском национальном парке более 10 000 гидротермальных объектов. Горячие источники, гейзеры, грязевые котлы и фумаролы парка являются домом для триллионов термофильных микробов. Для фотосинтезирующих биопленок эмпирическое правило гласит, что водоросли обычно доминируют в кислых источниках (pH менее 3), тогда как цианобактерии преобладают в щелочных средах (pH более 6). Однако это обобщение основано на 50-летних исследованиях, и большинство работ упускало из виду промежуточные значения pH.

В новом исследовании Фекто и др. оценили диапазоны обитания микробов в гидротермальных источниках на основе температуры и pH. Изучая умеренно кислые источники (pH 3–6), они отобрали пробы на цианобактерии и водоросли на 12 участках в Бассейне Мидуэй-Гейзер и Нижнем Гейзерном бассейне Йеллоустоуна.

Для определения состава микроорганизмов источников исследователи секвенировали гены и проанализировали пигменты, извлеченные из образцов биопленки. Секвенирование генов выявило микробов из рода цианобактерий Chlorogloeopsis и рода водорослей Cyanidioschyzon. Цианобактерии и водоросли сосуществовали в 10 из 12 исследованных горячих источников, причем численность цианобактерий превышала численность водорослей на 1–7 порядков.

Результаты показывают, что цианобактерии и водоросли могут встречаться вместе в умеренно кислых гидротермальных объектах. Однако водоросли, по-видимому, были неактивны в большинстве источников. По мнению авторов, эта находка может отражать сезонность в водоемах, поскольку тестирование проводилось летом. Сезонные колебания температуры и pH, которые, вероятно, происходят в умеренно кислых горячих источниках, питающихся в основном дождевой водой и талым снегом, могут влиять на микробную активность и пригодность для жизни.

Хотя результаты описывают лишь моментальный снимок условий в горячих источниках летом, исследование предлагает новый взгляд на микробную жизнь в гидротермальных источниках Йеллоустоуна.