Исследователи обнаружили тысячи ранее неизвестных видов микроорганизмов, которые процветают в глубоководной среде мирового океана, и новые стратегии адаптации к экстремальным условиям хадальной зоны. Два исследования опубликованы в журнале Cell.
Международная группа исследователей провела обширное исследование микробных экосистем в глубоководной зоне океана. Анализ показывает, что почти 90% обнаруженных микробных видов в Марианской впадине ранее не были описаны.
В ходе экспедиции, проведенной с августа по ноябрь 2021 года, ученые использовали подводный исследовательский аппарат Fendouzhe, который погружался на глубину и собирал образцы. За 33 погружения исследователи собрали более 1600 образцов донных отложений с глубин от 6000 до 10 900 метров в Марианской впадине, Япском желобе и Филиппинской котловине.
На основе метагеномного секвенирования образцов ученые создали масштабный набор данных объемом 92 терабазовые пары, который выявил 7564 вида микроорганизмов. Анализ показал, что 89,4% этих видов ранее не были описаны ни в одном исследовании. Сравнительный геномный анализ подтвердил, что данные имеют минимальное пересечение с существующими базами геномов глубоководных организмов.
Результаты исследования показали, что в формировании глубоководных микробных экосистем доминирует не случайный, а направленный отбор. Ученые обнаружили, что микроорганизмы в хадальной зоне эволюционировали под особым давлением, отличающимся от того, что наблюдается в более мелководной морской среде.
Ученые также выявили интересные адаптационные механизмы у макрофауны, в частности, у хадальных амфипод Hirondellea gigas и рыбы-улитки Pseudoliparis swirei. Общие механизмы адаптации микробов и макрофауны, включая улучшенную антиоксидантную защиту и накопление внутриклеточных растворенных веществ, свидетельствуют о конвергентной эволюции в ответ на экстремальные условия сверхвысокого давления, близких к нулю температур и ограниченности питательных веществ.
Ученые предполагают, что дальнейшее изучение механизмов адаптаций глубоководных организмов может иметь потенциальное применение в биотехнологиях и науках об окружающей среде, а также углубить представление эволюционных процессов в экстремальных условиях.
Читать далее:
Астрономы наблюдали сигналы от планеты, которую разорвала собственная звезда
Свет впервые превратили в твердое тело, которое течет как жидкость
Камеры НАСА сняли ударную волну от сверхзвукового самолета
Иллюстрация на обложке: By 1840489pavan nd — Own work, CC BY-SA 4.0, Link
