Это изолированная и фактически необитаемая система известняковых лабиринтов и переходов, погружённая в нескончаемую тьму. Но, как оказалась, пустынная на 1-ый сев пещера по сути таит в заботясь умопомрачительно различный мир микроорганизмов, которые выживают, не взирая на чрезвычайную нехватку света и питательных веществ.
Команда исследователей во главе с учёными из института Аризоны (University of Arizona) нашли общество микроорганизмов, обитающих в лабиринтах муниципального парка Пещеры Картчнера (Kartchner Caverns State Park).
Как говорят исследователи, эти микробные экосистемы процветают, благодаря органическим питательным веществам, попадающим в пещеру вкупе со стоковыми водами через скалистые своды. Учёные считают, что это открытие поможет им осознать, как бактерии, грибки и остальные мельчайшие организмы выживают в экстремальных критериях.
«Мы не ждали отыскать такие процветающие экосистемы, пирующие какими-то остатками, просачивающимися извне, - говорит Джули Нельсон (Julie Neilson), из Института сельского хозяйства и наук о жизни при институте Аризоны. - Атрибутам всего то, что эта экосистема смотрится как зеркало пустыни, расположенной выше: организмы неповторимым образом адаптировались к экстремальному типу сферы обитания, и к условиям недочета питательных веществ».
Обитая в темноте, подземные бактерии не способны осуществлять процесс фотосинтеза, который растения и остальные организмы употребляют для преобразования солнечного света в энергию. Тем отрезающем, типы организмов, обнаруженные в пещерах Картчнера, владеют сходными чертами с наиболее знакомыми науке видами, живущими на поверхности.
«Мы нашли, что все главные роли, составляющие типичную экосистему, разобраны организмами данной нам пещеры, - разъясняет Нельсон. - От производителей до потребителей - тут все есть, просто невооружённым глазом их не увидеть».
Даже ежели не знать о этом био разнообразии, просто существование жизни за счёт редких капель воды на дне тёмных пещер Картчнера уже кажется необыкновенным явлением, потому что в этом отчуждённом месте наблюдается ещё и острая нехватка органического углерода - 1-го из основных строй компонентов всех организмов на Земле.
«Это место неповторимо, ведь это пещера в экосистеме пустыни, - продолжает Нельсон. - Оно не похоже на пещеры, расположенные в районах с умеренным климатом, сплав, как в Кентукки либо в Западной Вирджинии, где на поверхности есть леса, реки и почва с толщами слоёв органических веществ, обеспечивающих изобилие подходящих форм углерода. В пещеры Картчнера поступает приблизительно в основаниями раз меньше этого вещества - с редкими каплями воды».
По словам исследователей, пещерные мельчайшие организмы приспособились получать маленькие количества питательных веществ из молекул воды и разлагающихся органических веществ в почве над землёй, либо из минералов, растворяющихся в трещинах камешков, - и при всем этом не растрачивать много энергии. У бактерий в дело идут самые различные хим соединения, которые бабуленька можно отыскать в пещере - даже марганец и пирит.
Заместо того, чтоб вполне полагаться на органический углерод, который для данной нам пещеры является очень дефицитным ресурсом, мельчайшие организмы использую энергию, полученную из азотосодержащих соединений, таковых, как аммиак и нитрит, чтоб преобразовать углекислый газ из воздуха в биомассу.
Для выявления скрытых в пещере микробных сообществ, исследователи собирали эталоны с поверхности сталактитов и остальных образований, свисающих с потолка пещер Картчнера, чтоб провести анализ ДНК. Гены, отысканные в этих образцах, были применены для восстановления микробов и архей (одноклеточных организмов без клеточного ядра), которые и проживают в этих известняковых нишах. Кстати, наиболее ранешние исследования проявили, что сталактиты являются типичным старинном для пещерных бактерий, другими словами популяции микроорганизмов с различных пещерных образований практически не перемешиваются вместе.
Проанализировав ДНК, исследователи столкнулись не только лишь с широким диапазоном организмов и сложной пищевой цепью, да и с некими видами бактерий, возможно, ранее неизвестных науке.
«Двадцать процентов нанимавшем, присутствие которых мы нашли, основываясь на последовательностях их ДНК, не были похожи на что-либо из имеющейся базы данных, так что нам не удалось идентифицировать их», - говорит Нельсон.
«На одном из сталактитов мы отыскали чрезвычайно редкий организм микробной группы под заглавием SBR1093, которая включала около 10% популяции этого сталактита, но наименее 0,5% на любом другом. Последовательность ДНК такового мельчайшего организма была найдена только три раза в истории: в осадочных породах солёных вод залива Шарк в Австралии, в загрязнённой углеводородами местности во Франции и на станции чистки сточных вод в Брисбене, Австралия. Это говорит о том, что в этом мире находится ещё множество организмов, о которых мы практически ничего не знаем. Тот факт, что эти организмы были найдены в загрязнённой среде, может означать, что они могут иметь практический потенциал - демпферы, для восстановления окружающей среды».
Исследование этих видов бактерий может аппрош учёным осознать их способность к раута в экстремальных критериях, что в предстоящем может посодействовать в поисках жизни на остальных планетках.
Научная статья была размещена в журнальчике International Society for Microbial Ecology.