Nepoznati mikrobi u špiljama na Havajima
© Frontiers/Jimmy Saw
Nepoznati mikrobi koji rastu u geotermalnim špiljama na Havajima
Mikrobi su najmanji poznati živi organizmi na Zemlji i može ih se naći posvuda, čak i u vrlo hladnim uvjetima poput onih na Marsu, odnosno u vulkanskim spiljama.

Znanstvenici su na Havajima nedavno pronašli nevjerojatan izbor nepoznatih mikroba koji rastu u geotermalnim špiljama, cijevima nastalim od lave i vulkanskim otvorima.

Ove podzemne strukture nastale su prije 65 do 800 godina i do njih dopire malo ili nimalo sunčeve svjetlosti. Također mogu sadržavati otrovne minerale i plinove. No unatoč tome vrve mikrobima.

Nepoznate vrste

Stručnjaci su uzeli uzorke mikroba između 2006. i 2009., a zatim ponovno između 2017. i 2019. i otkrili više jedinstvenih oblika života nego što se očekivalo. Kada su sekvencirali 70 uzoraka za jedan RNA gen koji se obično koristi za identifikaciju mikrobne raznolikosti, nisu mogli usporediti nijedan dobiveni rezultat s poznatim rodovima ili vrstama, barem ne s velikom pouzdanošću.

"Ovo pokazuje da su vulkanske spilje nedovoljno istraženi ekosustavi", navode znanstvenici.

Mikrobi, nakon biljaka, čine većinu biomase našeg planeta i gotovo svu biomasu u dubokom podzemlju. Budući da su tako sićušni i jer žive u ekstremnim okruženjima, stručnjaci su ih često zanemarivali u svojim istraživanjima, piše Science Alert.

No kako je krenula era svemirskih istraživanja, u znanstvenoj zajednici pokazuje se sve veći interes za njih jer žive u okruženjima vrlo sličnim onima na Marsu. Nedavne procjene pokazuju da nam je nepoznato 99.99 posto svih vrsta mikroba; zbog čega ih neki u šali nazivaju "tamnom tvari".

Čudni oblici života

Novo istraživanje naglašava koliko ovi oblici života znaju biti čudni. Raznolikost među nalazištima je varirala. Drevnije cijevi, one stare između 500 i 800 godina, sadržavale su raznolikije populacije mikroba nego one mlađe dobi ili geotermički aktivna mjesta.

S druge strane, dok su starija područja bila raznolikija, ona mlađa i aktivnija imala su složenije interakcije mikroba, vjerojatno zbog manje raznolikosti. Naime, kako bi preživjeli, izgleda da i mikrobi moraju surađivati.

Znanstvenici smatraju da je mikrobima potrebno neko vrijeme da koloniziraju vulkanske bazalte, a kako se okoliš oko njih mijenja, mijenja se i njihova struktura zajednice. U hladnijim špiljama, primjerice, ima više proteobakterija i aktinobakterija.

"Postavlja se pitanje pomažu li ekstremna okruženja nastanku interaktivnijih mikrobnih zajednica, s mikroorganizmima koji više ovise jedni o drugima. Ako je to slučaj, koji je razlog tome?", rekla je mikrobiologinja Rebecca Prescott sa Sveučilišta Havaji.

U mlađim vulkanskim špiljama mikrobi su obično bili u daljem srodstvu što ukazuje na to da je u surovijim okruženjima konkurencija jača, odnosno da smanjuje mogućnost da blisko povezane vrste žive jedna pored druge.

mikrobi na stalaktitu
© Kenneth Ingham
Stalaktitna formacija u havajskoj špilji s bijelim kolonijama mikroba.
Mikrobi u zajednicama

Nekoliko klasa bakterija, poput chloroflexi i acidobacteria, bilo je na gotovo svim mjestima, bez obzira na starost. Izgleda da ti mikrobi imaju ključnu ulogu u svojim zajednicama jer povezuju druge mikrobe. Moguće je da chloroflexi osiguravaju izvore ugljika u ekosustavu korištenjem svjetlosne energije u relativno mračnim uvjetima.

No za sada su to samo nagađanja. Budući da je u studiji djelomično sekvenciran samo jedan gen, Prescott i njezini kolege ne mogu reći koja je točna uloga određenog mikroba.

"Ovo istraživanje zapravo pokazuje koliko je važno proučavati mikrobe u njihovoj zajednici, umjesto da ih izolirano uzgajamo", rekla je Prescott.

"U prirodnom okolišu mikrobi nisu izolirani. Oni rastu, žive i stupaju u interakciju s mnogim drugim mikroorganizmima u moru kemijskih signala drugih mikroba. To može promijeniti njihov genski izraz, utječući na njihovu funkciju u zajednici", dodala je.

Istraživanje naziva Islands Within Islands: Bacterial Phylogenetic Structure and Consortia in Hawaiian Lava Caves and Fumaroles objavljeno je u časopisu Frontiers in Microbiology.