Unike bakterier oppdaget i verden i Antarktis, de er motstandsdyktige mot kulde: hvorfor det er viktig å beskytte dem

En ny studie publisert i PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) viste at antarktisk jord inneholder mikroorganismer endemiskMener hva eksklusivt for det kontinentet og ikke tilstede andre steder på jorden. I flere tiår har mikrobiologi arbeidet med en grunnleggende hypotese, oppsummert i formelen «alt er overalt»: gitt at mikroorganismer er veldig små og lett transporteres, ble det antatt at enhver bakteriestamme i teorien kunne dukke opp i et hvilket som helst hjørne av kloden, så lenge miljøforholdene var passende. DE’Antarktismen ifølge teamet ledet av forskeren Nick Dragone og mikrobiolog Noah Fierer (begge fra CIRES, Samarbeidsinstitutt for forskning i miljøvitenskap), kan representere unntaket som bekrefter regelen. Det hvite kontinentet er det geografisk isolert at mikroorganismene som har tilpasset seg det over tid kanskje aldri har klart å «reise» andre steder, og det er like lite sannsynlig at stammer fra andre områder av verden har klart å kolonisere det.

Arthrobacter og dens motstand mot frost

For å teste hypotesen valgte forskerne slekten, en gruppe bakterier, som hovedperson kosmopolitiskdet vil si normalt fordelt i jordsmonn over hele verden, fra varme ørkener til tempererte soner. Nettopp dens globale spredning gjorde den til den ideelle kandidaten for en sammenligning: Hvis selv en slik «generalistisk» bakterie hadde vist eksklusive stammer i Antarktis, ville beviset vært solid.

Arthrobacter er kjent for å være ekstremt spenstig: den vokser veldig sakte og er utstyrt for å overleve under forhold som er uoverkommelige for de fleste andre mikroorganismer, som ekstrem tørrhet og de polare temperaturene som er typiske for en kald ørken. I laboratoriet har forskere også kunstig gjenskapte antarktiske forhold å observere hvordan de forskjellige stammene oppførte seg: de antarktiske er vokste saktere sammenlignet med «kusiner» fra andre deler av verden, men de viste seg definitivt mer motstandsdyktig til miljøstress.

Hvordan den genetiske analysen av mikrober foregikk blant de kalde ørkenene

Først sekvenserte teamet genomet til Arthrobacter-stammer samlet inn fra jordprøver tatt fra forskjellige områder av Antarktis. Deretter sammenlignet han disse genetiske sekvensene med stammer fra andre kalde og tørre miljøer på planeten (Tibetplatået, den arktiske skjærgården på Svalbard og Atacama-ørkenen i Chile) utvunnet fra offentlige genomiske databaser.

Sammenligningen involverte over 100 antarktiske stammer og nesten 500 stammer fra resten av verden. 90 % av de antarktiske stammene som ble sekvensert hadde ingen match andre stederikke engang i de mest like miljøer når det gjelder klima og tørrhet. Som Fierer forklarte, hadde bare noen få endemiske mikrober blitt identifisert tidligere; å finne en så høy prosentandel av eksklusive stammer på et enkelt kontinent er enestående i litteraturen, og baner vei for ny forskning for å forstå om det samme mønsteret også gjelder andre mikrobielle grupper.

Viktigheten av å beskytte usynlig biologisk mangfold i Antarktis

Som han påpeker Byron Adamsbiolog ved Brigham Young University og medforfatter av studien, når vi snakker om antarktisk biologisk mangfold, går tankene våre til pingviner, seler og hvaler: «overflate»-arten, lett å fotografere og elske. I stedet demonstrerer denne studien noen av kontinentets mest særegne livsformer mikroskopisk. Forskernes budskap er at å beskytte den antarktiske naturen ikke bare betyr å beskytte den mest ikoniske faunaen, men også å bevare den biologiske historien som finnes i jorda. Hver prøve kan inneholde bakterier som ikke eksisterer noe annet sted på planeten som et resultat av millioner av år med evolusjonær isolasjon.

«Vi visste allerede at et bredt utvalg av mikrober kan overleve de ugjestmilde forholdene i Antarktis. Nå vet vi at noen av disse mikrobene også er unike for Antarktis og har tilpasset seg spesielt til livet på det sørlige kontinentet.