כמה חיידקים על קרקעית הים יכולים לקחת את החום: והנה מה שהם אוכלים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


קר במעמקי אוקיינוסים העולמיים; רוב קרקעית הים נמצאת ב -4 מעלות צלזיוס קרירות. לא כך קרקעית הים של אגן גואימאס במפרץ קליפורניה. כאן, לוחות טקטוניים מתרחקים וחום מפנים כדור הארץ יכול לעלות – עד כדי כך שהוא אופה שטחים נרחבים ממשקעי קרקעית הים, והופך חומר אורגני קבור למתאן ולתרכובות אחרות העשירות באנרגיה.

אילו סוגים של אורגניזמים משגשגים במוקד האוקיאני הזה? בשני מחקרים חדשים, עוזר המדען MBL, אמיל רוף, ומשתפי הפעולה מראים כי אזורים נפרדים בתוך האגן שומרים על מיקרואורגניזמים המותאמים במיוחד; לגלות תושבים מיקרוביאליים חדשים בקהילה עמוקה זו; ולהציע כיצד הקהילה עשויה להשפיע באופן דרמטי על מחזור הפחמן במשקעי קרקעית הים החמים.

ממש על קרקעית הים בה החום הגיאותרמי פוגש את האוקיאנוס העמוק והקר, יש למשקעים לעיתים קרובות 30-60 מעלות צלזיוס, טמפרטורות אידיאליות לחיידקים אוהבי חום (תרמופילים). חובבי חום אקזוטיים אלה יכולים להשתמש במתאן כמקור אנרגיה ולשגשג בנופי ים השונים כל כך מרוב המערכות האקולוגיות האחרות על פני כדור הארץ, עד שהם בהחלט יכולים להתקיים בכוכב לכת אחר (ראה תמונה 1). שודדי המתאן ואורגניזמים אחרים המשתמשים באנרגיה הכימית של הנוזלים ההידרותרמיים הם בסיס רשת המזון, שבלעדיו המערכת האקולוגית לא תתאפשר. במחקר הראשון, Teske et al. מראים כי חרטני מתאן ומיקרובים אחרים מותאמים במיוחד למשטרים תרמיים וגיאוכימיים מובהקים בתוך האגן.

הקהילות המיקרוביאליות במשקעים ההידרותרמיים הללו מגוונות מאוד, אך רק מעט אורגניזמים יכולים להשתמש במתאן כמקור אנרגיה. אז מה כולם עושים?

נראה שחלק גדול – או רובו – מהמגוון המיקרוביאלי מורכב מאורגניזמים, אשר – כמו בני אדם – יכולים להשתמש רק בתרכובות אורגניות מופחתות לאנרגיה (כגון סוכרים, חלבונים וחומצות שומן). אורגניזמים אלה, הנקראים הטרוטרופים, חייבים לחיות בצורה כלשהי מהביומסה הגשומה מעל פני הים או מיוצרת על ידי חובבי המתאן ויצרנים ראשוניים אחרים.

זו שאלה ארוכת שנים באילו תרכובות הטרוטרופים האלה משתמשים כדי להתפרנס ומדוע מינים רבים ושונים יכולים לחיות זה לצד זה מבלי להתחרות זה בזה. במחקר השני, שרלינט פרז קסטרו, מדענית פוסט-דוקטורט במעבדה של רוף ב- MBL, ומשתפי פעולה מראים כי חובבי חום מסוימים מתמחים בהשפלת ה"פסולת "המשתחררת לסביבה כאשר תאים אחרים מתים: פולימרים אורגניים ומקרומולקולות.

כל תא, יהיה זה תא מיקרוביאלי או אנושי, מורכב בעיקר מארבעה סוגים של מקרומולקולות: חלבון, חומצות גרעין (DNA, RNA), ליפידים (חומצות שומן) ופוליסכרידים (סוכרים). החוקרים השתמשו בכל אחד מארבעת התרכובות הללו ברצף כמקור האנרגיה והפחמן היחיד לגידול וזיהוי אותם אורגניזמים בים העמוק שיכולים להתפרנס על המתחם המתאים.

הם מצאו כי כל האורגניזמים שהם יכולים לטפח בניסויים במעבדה שלהם שייכים למינים חיידקיים שטרם עובדו. הניסויים הראו גם כי כל פולימר היה תזונה לרשת מזון שלמה של אורגניזמים, מה שמסביר כיצד מולקולה אחת יכולה לקיים גן חיות של אורגניזמים, מה שמצביע על סיבה למגוון הרב של הטרוטרופים המצויים יחד.

להפתעתם, אף אחת מ -48 התרבויות השונות לא ייצרה מתאן, תוצר סופי נפוץ של אורגניזמים הטרוטרופיים. זה יכול להיות שהמתאן שנפלט על קרקעית הים מוסר לחלוטין מהמערכת האקולוגית על ידי הקהילות המיקרוביאליות, מה שיש לו השלכות על מחזור הפחמן העמוק שנותר לחקור.

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי מעבדה ביולוגית ימית. מקורי שנכתב על ידי דיאנה קנני. הערה: ניתן לערוך תוכן לפי סגנון ואורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-06-22 22:43:45

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר