W skrócie
- Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego odkryli dwa wcześniej nieznane gatunki bakterii w glebie ornitogenicznej na Spitsbergenie.
- Bakterie te zostały zaklasyfikowane do nowego rodzaju Gelidimonas i wykazują odmienne strategie metaboliczne, choć są blisko spokrewnione genetycznie.
- Nowo odkryte mikroorganizmy są psychrofilne, najlepiej rozwijają się w niskich temperaturach i mogą mieć wpływ na obieg azotu oraz produkcję podtlenku azotu.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Nowe bakterie znaleziono w tzw. glebie ornitogenicznej, czyli wzbogaconej ptasimi odchodami. W rejonie Hornsundu na południowym Spitsbergenie znajdują się m.in. kolonie alczyków - niewielkich arktycznych ptaków. I to one, a dokładnie ich odchody dostarczają ekosystemowi pokaźnej dawki naturalnego nawozu. Guano, spływające z rejonów kolonii wraz z wodą z topniejącego lodu, zasila glebę w związki odżywcze i pozwala rozwijać się bujnej jak na Arktykę roślinności.
Nowe bakterie na Spitsbergenie
To właśnie w takiej glebie studentka z Warszawy Julia Brzykcy podczas badań terenowych pobrała próbkę, z której wyizolowano dwa niezwykłe szczepy bakterii. Otrzymały nazwy Gelidimonas denitrificans oraz Gelidimonas diazotrophica. Co więcej, badacze uznali, że różnią się one na tyle od wcześniej poznanych mikroorganizmów, że utworzyli dla nich zupełnie nowy rodzaj.
Choć oba odkryte szczepy są genetycznie bardzo podobne, ich strategie życiowe znacząco się różnią. Jak wyjaśnia prof. Dariusz Bartosik z Uniwersytetu Warszawskiego, G. denitrificans wykorzystuje związki organiczne jako źródło energii i węgla, podczas gdy G. diazotrophica czerpie energię z utleniania związków nieorganicznych, a węgiel pobiera z dwutlenku węgla. To szczególnie istotne, ponieważ podtlenek azotu jest bardzo silnym gazem cieplarnianym. Mikroorganizmy żyjące w arktycznej glebie mogą więc mieć znaczenie nie tylko dla lokalnego ekosystemu, ale również dla globalnego klimatu.
Bakterie, które lubią zimno
Odkryte mikroorganizmy są psychrofilne, czyli przystosowane do życia w niskich temperaturach. Gleba, z której je wyizolowano, miała średnio zaledwie około 7,6°C. Oba szczepy najlepiej rozwijały się w temperaturze około 10°C. Jeden z nich przestawał rosnąć powyżej 20°C, drugi już przy temperaturze przekraczającej 15°C.
Teraz warto zaznaczyć, dlaczego Spitsbergen jest dla naukowców tak wyjątkowym miejscem. Przede wszystkim dlatego, że jego ekosystem jest stosunkowo prosty i jednocześnie bardzo silnie reaguje na wszelkie zmiany, w tym zmiany klimatu. Dzięki temu badacze mogą obserwować zależności, które w bardziej złożonych ekosystemach byłyby znacznie trudniejsze do uchwycenia. Topnienie lodowców, rozmarzanie zmarzliny, zmiany temperatury i dostępności składników odżywczych wpływają na rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy. Każda z tych zmian może uruchamiać kolejne procesy w całym ekosystemie.
Zobacz również:
Arktyczna wyspa jak naturalne laboratorium
Szczególnie interesujący jest związek między ociepleniem a aktywnością bakterii. Wyższa temperatura może zwiększać tempo ich metabolizmu, a tym samym wpływać na obieg węgla i azotu. W przypadku odkrytych bakterii może mieć to znaczenie dla produkcji podtlenku azotu.
To paradoks Arktyki: miejsce, które wydaje się niemal pozbawione życia, może skrywać organizmy mające znaczenie dla funkcjonowania całej planety. Spitsbergen pozwala naukowcom obserwować ten proces niemal jak pod mikroskopem.
Spitsbergen to największa wyspa Norwegii, położona w archipelagu Svalbard, na Morzu Arktycznym. Svalbard jest obecnie jednym z najszybciej ocieplających się regionów na Ziemi. 25 lipca 2020 roku na archipelagu Svalbard zanotowano rekordową temperaturę 21,7 stopni Celsjusza, która jest jednocześnie najwyższą temperaturą, jaką kiedykolwiek odnotowano w europejskiej części Arktyki.
źródło: Serwis Naukowy UW
