Уточнение структуры микробных сообществ вокруг антарктических озер

Исследовательская группа доцента Юу Хиросэ из Технологического университета Тоёхаси, Университета Ниигаты, Японского агентства наук и технологий по изучению морских недр (JAMSTEC) и Национального института полярных исследований выявила структуру сообществ микроорганизмов, обитающих вокруг пресноводных озер в свободных ото льда областях Лангховде и Скарвснес в Антарктиде.

Анализ образцов, собранных с берегов озер, луж и других объектов с помощью секвенатора нового поколения, подтвердил широкое распространение цианобактерий и тихоходок, а также доминирование специфических эукариотических водорослей на отдельных участках. Эти знания будут способствовать выяснению механизмов адаптации микроорганизмов к суровым физическим стрессам в Антарктиде, таким как низкие температуры, ультрафиолетовое излучение и циклы замораживания-оттаивания.

Большая часть Антарктиды покрыта толстым снегом и льдом, однако существуют свободные ото льда области, где обнажена земля. Они занимают лишь около 0,2% площади континента, но там наблюдается разнообразие микроорганизмов, и эти области также называют «антарктическими оазисами». Две такие области, Лангховде и Скарвснес, расположены недалеко от японской станции «Сёва». В них находится более 50 крупных и мелких озер. Вода на дне этих озер не замерзает круглый год, и там распространена уникальная экосистема «моховых столбов», состоящая в основном из мхов и грибов.

Доцент Юу Хиросэ и его коллеги сосредоточились на берегах пресноводных озер, а также на лужах и ручьях от талой снеговой воды. Эти среды полностью замерзают зимой и, соответственно, подвергаются более экстремальному стрессу (замораживание-оттаивание, перепады температур), чем дно озер.

Анализ микробных сообществ в 13 точках вблизи антарктических озер показал, что нитчатые цианобактерии широко распространены, в то время как доля одноклеточных цианобактерий и цианобактерий со способностью к клеточной дифференцировке (гетероцисты) мала. Наиболее широко распространенными эукариотами оказались устойчивые к высыханию и холоду тихоходки. Было подтверждено, что на некоторых участках доминируют специфические эукариотические водоросли, такие как криптофитовые и зеленые водоросли. Также были обнаружены участки с нематодами, питающимися водорослями. Интересно, что грибы, доминирующие в «моховых столбах», здесь не составляли большинства. Эти результаты показывают, что разнообразие организмов сохраняется даже в суровых условиях мелководных частей озер, луж и ручьев.