ดินใต้ฝ่าเท้าของเราคือที่เต็มไปด้วยด้วยรูปแบบชีวิตลึกลับ - อาจเป็นไปได้มากกว่าที่อยู่อาศัยอื่น ๆ บนโลก-
นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุใหม่ทั้งหมดสายไฟของแบคทีเรียซึ่งมีมากมายและแพร่หลายใน "ป่าทึบ"จากดินลึกของโลกของเรา
ผู้สมัครไฟลัมเรียกว่าCSP1-3ตรวจพบครั้งแรกในปี 2549 ในระบบความร้อนใต้พิภพของเยลโลว์สโตนและในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการค้นพบญาติของมันในดินลึก oligotrophic- เช่นเดียวกับที่อยู่ภายใต้ป่าฝนเขตร้อน - และในดินใต้ผิวดินที่เหล็กถูกออกซิไดซ์-
ด้วยการใช้ข้อมูล metagenome คุณภาพสูงทีมนักวิจัยระหว่างประเทศได้รวบรวมแคตตาล็อกจีโนมที่ครอบคลุมของไฟลัมแบคทีเรียนี้
การค้นพบของพวกเขาให้ "ข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้ง"วิธีการที่แบคทีเรียเหล่านี้รอดชีวิตจากใต้ดินลึก ๆ อาศัยอยู่ในสิ่งที่คาร์บอนและไนโตรเจนไหลลงมาจากพื้นผิว
ทีมสงสัยว่าจุลินทรีย์ลึกลับเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในด้านพลังงานและวงจรองค์ประกอบในดินลึกซึ่งมีอยู่สำหรับน้อยกว่า 10 เปอร์เซ็นต์จากประวัติศาสตร์ของโลกของเรา
"คนส่วนใหญ่จะคิดว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นเหมือนสปอร์หรืออยู่เฉยๆ"อธิบายนักจุลชีววิทยา James Tiedje จาก Michigan State University (MSU) ซึ่งมีส่วนร่วมในการวิจัย
"แต่หนึ่งในการค้นพบที่สำคัญของเราที่เราพบผ่านการตรวจสอบ DNA ของพวกเขาคือจุลินทรีย์เหล่านี้ทำงานและเติบโตอย่างช้าๆ"
ตัวอย่างดินลึกที่วิเคราะห์โดย Tiedje และเพื่อนร่วมงานของเขามาจากสหรัฐอเมริกาและจีนจากส่วนลึกถึง 22 เมตร
CSP1-3 ครอบงำระบบนิเวศที่ซ่อนอยู่เหล่านี้อย่างแน่นอนคิดเป็น 60 เปอร์เซ็นต์ของชุมชนในบางส่วน (เช่น 17 และ 22 เมตรลึก) Tiedje กล่าวว่าการปกครองแบบนี้ไม่เคยเกิดขึ้นในชุมชนจุลินทรีย์บนพื้นผิวโลก
"ฉันเชื่อว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะดินลึกเป็นสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน" เขาบอกว่า"และสิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้มีการพัฒนาเป็นเวลานานเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของดินที่ยากจนนี้"
ดินลึกมีการ จำกัด พลังงานและปราศจากสารอาหารและในขณะที่ระบบนิเวศนี้ถูกละเลยทางวิทยาศาสตร์การศึกษาล่าสุดแนะนำว่าจุลินทรีย์ในดินที่อาศัยอยู่ที่นี่แสดงมากความหลากหลายที่มากขึ้นกว่าที่ได้รับการยอมรับก่อนหน้านี้
ประชากรจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในดินผิวดินของโลกซึ่งขยายความลึกเพียง 30 เซนติเมตรนั้นเต็มไปด้วยความหนาแน่นมากกว่าประชากรที่อาศัยอยู่ลึกถึงหลายร้อยเมตรแต่จำนวนประชากรทั้งหมดของพวกเขาค่อนข้างคล้ายกัน จุลินทรีย์ในดินลึกแพร่กระจายออกไปมากขึ้น
ในขณะที่สมาชิกไฟลัมมีแนวโน้มที่จะพัฒนาเพื่อใช้ประโยชน์สูงสุดจากที่อยู่อาศัยของพวกเขาผู้เขียนของการศึกษาในปัจจุบันกล่าวว่าสมาชิกทุกคนมีความสามารถในการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) แอโรบิก (CO) นี่คือกลไกที่สามารถเพิ่มความอยู่รอดของแบคทีเรียในระหว่างการ จำกัด สารอาหาร
ไฟลัมยังแสดงสัญญาณของการเผาผลาญไฮโดรเจน
ทั้ง CO และไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานที่แพร่หลายผู้เขียนชี้ให้เห็นและความสามารถในการเผาผลาญก๊าซเพื่อพลังงาน "อาจมอบความได้เปรียบที่สำคัญในการคัดเลือก"ในดินที่มีสารอาหารอื่น ๆ
ในแคตตาล็อกจีโนมของพวกเขา Tiedje และเพื่อนร่วมงานนำโดยนักจุลชีววิทยา Wenlu Feng จากมหาวิทยาลัย A&F ตะวันตกเฉียงเหนือของจีนพบว่าเชื้อสายหนึ่งที่ดูเหมือนว่าจะอาศัยอยู่ในที่อยู่อาศัยทางน้ำก่อนที่จะปรับตัวให้เป็นอาณานิคม
เมื่อทำการกระโดดวิวัฒนาการนี้จุลินทรีย์อาจได้รับยีนที่เกี่ยวข้องกับคาร์โบไฮเดรตและการเผาผลาญพลังงาน สิ่งนี้อาจช่วยให้พวกเขาจัดการกับความผันผวนของสารอาหารบ่อยครั้ง
"ในขณะที่การศึกษาเหล่านี้ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกเบื้องต้นเกี่ยวกับศักยภาพการเผาผลาญของ CSP1-3 ไฟลัมความพยายามอย่างเป็นระบบในการตีความ phylogeny ความสำคัญทางนิเวศวิทยาการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมและวิถีวิวัฒนาการยังไม่เป็นที่รู้จัก"เขียนผู้เขียน
โดยประมาณบางส่วนมากที่สุดเท่าที่99.999 เปอร์เซ็นต์ของจุลินทรีย์ของโลกไม่เป็นที่รู้จักทางวิทยาศาสตร์และสายพันธุ์ล้านล้านสายพันธุ์คิดว่าจะมีอยู่มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์อาจอาศัยอยู่ใต้พื้นผิว CSP1-3 เป็นหนึ่งลึกลับของหลาย ๆ คน
"CSP1-3 คือผู้ตรวจการทำความสะอาดสิ่งที่ผ่านชั้นพื้นผิวของดิน" Tiedjeบอกว่า- "พวกเขามีงานต้องทำ"
Tiedje, Feng และเพื่อนร่วมงานตอนนี้ต้องการลองปลูกจุลินทรีย์ CSP1-3 ในห้องแล็บเพื่อดูว่าพวกเขาทำงานอย่างไร
การศึกษาถูกตีพิมพ์ในPNAs-
