A baktérium közösségek követik a vizet

A baktérium közösségek követik a vizet
A baktérium közösségek követik a vizet
Anonim

Csodálatos dolgok történnek a sivatagban, amikor esik – minden barnáról zöldre változik, és hónapok óta nem látott organizmusok bukkannak elő a föld alatti odúkból.

Valójában még a sivatag talaja is láthatóan zöldre vált a ritka sivatagi esőt követően, ahogy a fotoszintetizáló cianobaktériumok rejtett szálai hirtelen hidratálódnak. Néhány milliméter mélyen fekve ezek a primitív prokarióták gyorsan felfelé siklanak, tömegesen vándorolnak a felszínre körülbelül egyórás fényhatás mellett, amíg a szennyeződés el nem kezd száradni. Aztán ugyanilyen hirtelen ismét visszatérnek a felszín alá, ahol megkezdik a hosszú várakozást a következő esőre.

Az ilyen „rejtélyes” mikrobaközösségek létezése régóta ismert, és régóta feltételezték, hogy az élőlények viselkedése a közös fényre reagáló viselkedéssel magyarázható. Ferran Garcia-Pichel és Olivier Pringault, az Arizonai Állami Egyetem mikrobiológiai ökológusa, a Bordeaux-i Egyetem Biológiai Oceanográfiai Laboratóriumának új megállapítása szerint a jelenség valójában bonyolultabb, és jelentős hatással van más földalatti mikrobák viselkedésére és ökológiájára. A kutatásról a Nature folyóirat szeptember 27-i számában számoltak be.

A talajkéregben lakó cinobaktériumok több különböző faját megfigyelve a csapat megállapította, hogy a baktériumok mozgását nem csak a fény, hanem a víz jelenléte vagy hiánya is befolyásolta – ez az első alkalom, hogy ilyen viselkedést baktériumoknál figyeltek meg.

Garcia-Pichel szerint a csapatot először egy „szerényes” helyszíni megfigyelés keltette fel.„Amit felfedeztünk, az az volt, hogy amikor az egyik ilyen nedvesedési esemény megtörtént, a cianobaktériumok feljöttek a talaj felszínére. De amint a talaj kezdett kiszáradni, a cianobaktériumok visszatértek a felszín alá, bár a fény nem változott. Lényegében semmi sem változott, kivéve a víz elérhetőségét” – mondta.

Ezt követően a baktériumokat laboratóriumi körülmények között helyezték át, és ellenőrzött fényviszonyok között tesztelték, mikroszondákkal mérve a baktériumok mozgásának és a talajfelszín víztartalmának kapcsolatát. A vizsgálati eredmények egyértelműen azt mutatták, hogy a baktériumok „követték” a vizet.

„Ezek a vándorlások valójában milliméteres léptékű népvándorlások – a lakosság közel 100 százaléka feljön a felszínre” – jegyezte meg Garcia-Pichel. „Az a hajlamuk, hogy követik a vizet, felülmúlja a fény követésére való hajlamukat. Még soha nem láttunk ilyet.”

Garcia-Pichel feltételezése szerint a víz kritikus a baktériumok számára, nemcsak az anyagcseréhez, hanem a mozgáshoz is.„Lemennek, mert a víz nyomon követésével megvédik magukat. Végül kiszáradnak, és amikor kiszáradnak, nem tudnak mozogni. A felszínen jobban ki vannak téve a veszélyes körülményeknek.” Garcia-Pichel rámutat arra, hogy a felfedezésnek nagy jelentősége lehet a még mindig rosszul ismert baktériumfajok ökológiájának vizsgálatában, amelyek mélyen a földfelszín alatt élnek.

„Ha egyszer ilyen tulajdonságokat találunk, azok általában nem korlátozódnak egyetlen szervezetre. Ezt számos cianobaktériumnál láttuk. Ha ez valóban a baktériumok széles körben elterjedt képessége, akkor ez arra is hatással van, hogy miként értjük a mély felszín alatti baktériumközösségeket. A baktériumközösségek nagy távolságra követhetik a vizet a felszín alatt” – mondta.

Hasonló következményei vannak annak, ha az életet egy másik szélsőséges környezetben – a Marson – helyezzük el. Noha a cianobaktériumok a legprimitívebb élőlények közé tartoznak, kifinomult készségeket fejlesztettek ki, hogy megbirkózzanak egy olyan környezetben, ahol a víz szűkös és átmeneti.

„A sivatagi talajok egyike azon földi ökoszisztémáknak, amelyek jelentőségteljesek lehetnek a Marson. Ha a Marson a múltban volt némi víz, akkor ezek a kiszáradásnak ellenálló környezetek valószínűleg utoljára léteztek ott. Ez az egyik legvalószínűbb ökoszisztéma, amely olyan nyomot hagyott, amelyre bizonyítékot találunk” – mondta Garcia-Pichel.

A kutatást az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának támogatása finanszírozta.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Speciális patkók mérik a lovak gyorsulását, értékelik a rehabilitációs módszereket
Olvass tovább

Speciális patkók mérik a lovak gyorsulását, értékelik a rehabilitációs módszereket

A lovak leggyakrabban elszenvedett sérülései a lovasok által kifejtett nyomásból származnak, és annak ismerete, hogy a lovak mozgása milyen erőket fejt ki, rendkívül hasznos lehet az ilyen sérülések kezelésének mérlegelésekor. A Wageningeni Egyetem tudóscsoportja Johan van Leeuwen professzor vezetésével tanulmányokat végzett a különböző lovas technikák előnyeiről a sérülések kockázatának csökkentésében, valamint a lovak rehabilitációs módszerének előnyeiről.

Zöld megoldás a bioüzemanyag-termelésre: Növényekből származó enzimek
Olvass tovább

Zöld megoldás a bioüzemanyag-termelésre: Növényekből származó enzimek

Az alternatív tüzelőanyagok növényi anyagokból történő előállítására irányuló jelenlegi törekvések mellett olyan enzimekre van szükség, amelyek ezt az anyagot hasznosítható vegyületekké bontják le, ipari mennyiségben és alacsony költséggel. A Texas A&M Egyetem tudósainak egyik csoportja megoldást talált:

Smithsonian Coral Biodiversity Survey of Panama Gyöngyszigetek
Olvass tovább

Smithsonian Coral Biodiversity Survey of Panama Gyöngyszigetek

A Smithsonian Tropical Research Institute kutatói és munkatársaik átfogó felmérése a panamai Las Perlas-szigetcsoport korallok biológiai sokféleségéről világos védelmi ajánlásokat eredményezett egy új part menti kezelési tervhez. "A Las Perlas szigetcsoport természeti erőforrásainak védelmére vonatkozó stratégiák értékeléséhez alapvető információkat gyűjtöttünk össze a korallfajok elterjedésével kapcsolatban.

Az amerikai korallzátonyok fele „rossz” vagy „tisztességes” állapotban van, NOAA jelentése szerint
Olvass tovább

Az amerikai korallzátonyok fele „rossz” vagy „tisztességes” állapotban van, NOAA jelentése szerint

Az Egyesült Államok joghatósága alá tartozó korallzátonyok állapotáról szóló új NOAA-elemzés szerint az Egyesült Államok korallzátonyok ökoszisztémáinak csaknem fele „rossz” vagy „megfelelő” állapotban van. A július 7-én kiadott jelentés, Az Egyesült Államok és a csendes-óceáni szabadon társult államok korallzátony-ökoszisztémáinak állapota:

Fiatalkori delfin életveszélyes törmeléktől megszabadulva
Olvass tovább

Fiatalkori delfin életveszélyes törmeléktől megszabadulva

A Délkeleti Regionális Tengeri Emlősök Stranding Hálózatának tagjai kedden sikeresen eltávolították a fekete gumiszíjat, amelyet egy fiatal palackorrú delfin feje köré tekert, elkerülve ezzel az életveszélyes sérülést. Összehangolt erőfeszítéssel a NOAA és a hálózat tagjai megtalálták a fiatal delfint a Wilmington folyóban, amely a tengerparton belüli vízi út része Savannah (Ga.

A madarak éjszaka együtt vándorolnak szétszórt állományokban, egy új tanulmány szerint
Olvass tovább

A madarak éjszaka együtt vándorolnak szétszórt állományokban, egy új tanulmány szerint

Egy új elemzés szerint a madarak nem repülnek egyedül éjszakai vándorláskor. Egyes madarak legalább együtt maradnak vándorútjukon, és akkor is együtt repülnek, ha legalább 200 méteres távolságra vannak egymástól. Az Illinoisi Egyetem és az Illinois Natural History Survey kutatói által készített tanulmány júliusban jelenik meg az Integrative and Comparative Biology folyóiratban.

Az egyszerű életforma 700 millió évvel korábban létezhetett, mint azt korábban gondolták
Olvass tovább

Az egyszerű életforma 700 millió évvel korábban létezhetett, mint azt korábban gondolták

A földi élet kezdetének elfogadott időkeretét most megkérdőjelezi a Curtin Műszaki Egyetem vezette tudóscsoport, miután a nyugat-ausztráliai Jack Hillsből származó gyémántokban megtalálta a legkorábbi életformák kulcsfontosságú mutatóját. A Jack Hills-i cirkonkristályok belsejében rekedt 4,2 milliárd éves gyémántok a Föld szénének legrégebbi ismert mintái.

A tudósok három dimenzióban integrálják az adatokat, hogy tanulmányozzák a fiatal halakra gyakorolt ​​éghajlati hatásokat
Olvass tovább

A tudósok három dimenzióban integrálják az adatokat, hogy tanulmányozzák a fiatal halakra gyakorolt ​​éghajlati hatásokat

A felszínről nézve a New Jersey északi részének és a New York állambeli Long Island partjainál lévő két óceáni terület ugyanúgy néz ki. A NOAA tudósai szerint azonban a négy négyzetmérföldes foltok nem is különbözhetnek egymástól, mivel valós idejű víz alatti képeket és környezeti adatokat tekintenek meg, hogy megpróbálják kitalálni, mi él ott, és hogyan befolyásolja a klímaváltozás a tengeri élővilágot, különösen a nagyon fiatal halakat.

A szén-dioxid megkötésére vonatkozó ösztönzők nem védik a fajokat
Olvass tovább

A szén-dioxid megkötésére vonatkozó ösztönzők nem védik a fajokat

Az oregoni Willamette-medencében lévő vidéki földtulajdonosok fizetése a veszélyeztetett állatok védelméért nem feltétlenül jelenti azt, hogy az újonnan megőrzött fáik és növényeik több szenet fognak felszívni a légkörből, és fordítva – állapította meg egy új tanulmány.

Kína programjai célja a környezet helyreállítása és az emberek megsegítése
Olvass tovább

Kína programjai célja a környezet helyreállítása és az emberek megsegítése

A Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban megjelent új kutatás szerint A világ két legnagyobb környezetvédelmi programja Kínában általában sikeres, bár a kulcsfontosságú reformok a világ többi részének modelljévé alakíthatják őket.