«Кабельные бактерии» в безжизненных морских глубинах: почему они заинтересовали экзобиологов

В донных осадках шведского фьорда Колё была выявлена неожиданно высокая активность и видовое разнообразие так называемых «кабельных бактерий» рода Candidatus Electrothrix. Этот факт радикально меняет сложившиеся представления о пределах обитаемости среды и раскрывает новые стратегии адаптации живых организмов к экстремальным условиям, что имеет фундаментальное значение для экзобиологии.

Кабельные бактерии представляют собой нитчатые сульфидокислители, способные осуществлять дальний перенос электронов на расстояние нескольких сантиметров. Ранее научное сообщество полагало, что метаболическая деятельность этих микроорганизмов ограничена лишь самыми верхними, обогащенными кислородом или нитратами слоями морских осадков, залегающими на глубине не более нескольких сантиметров.

В рамках комплексного исследования были изучены вертикальные разрезы анаэробных донных отложений на четырех локациях в Швеции и Финляндии, включая фьорд Колё и бухту Кристинеберг. Ученые использовали передовые методы метатранскриптомного анализа, включая профилирование рибосомальной РНК и оценку экспрессии генов, в сочетании с изучением геохимического состава поровых вод.

Во фьорде Колё, на глубинах более 20 см, была зафиксирована зона интенсивного присутствия и активности кабельных бактерий. Для данного участка характерна выраженная экспрессия специфических генов, отвечающих за окисление сульфидов и восстановление нитратов, что коррелирует с присутствием значительных концентраций сульфида и локальным максимумом нитратов.

Филогенетический анализ подтвердил значительное разнообразие бактерий Candidatus Electrothrix, среди которых, вероятно, присутствуют ранее не описанные виды. Сопряженность метаболической активности микроорганизмов с наличием сульфидов и нитратов на такой глубине указывает на существование механизмов, поддерживающих их жизнедеятельность за счет локальной генерации нитратов даже в анаэробной среде.

Полученные данные опровергают догму об исключительно поверхностном обитании кабельных бактерий, доказывая их способность к процветанию в глубоких анаэробных горизонтах. Это открытие существенно расширяет границы известных экологических ниш и предоставляет новые перспективные векторы для поиска признаков жизни в экстремальных условиях, в том числе за пределами Земли.

Источник: iXBT