At leve på tynd luft - mikrobemysteriet er løst

UNSW-Sydney ledede forskere har opdaget, at mikrober i Antarktis har en hidtil ukendt evne til at opfange brint, kulilte og kuldioxid fra luften for at holde sig i live under de ekstreme forhold.

Fundet har betydning for søgen efter liv på andre planeter, tyder på, at udenjordiske mikrober også kunne stole på spor atmosfæriske gasser for at overleve.

"Antarktis er et af de mest ekstreme miljøer på Jorden. Alligevel er kulden, mørke og tørre ørkenområder er hjemsted for en overraskende rig mangfoldighed af mikrobielle samfund, " siger seniorforfatter og UNSW-videnskabsmand lektor Belinda Ferrari.

"Det store spørgsmål har været, hvordan mikroberne kan overleve, når der er lidt vand, jorden er meget lav i organisk kulstof, og der er meget lille kapacitet til at producere energi fra solen via fotosyntese i vintermørket.

"Vi fandt ud af, at de antarktiske mikrober har udviklet mekanismer til at leve af luft i stedet for, og de kan få det meste af den energi og kulstof, de har brug for, ved at opfange spor af atmosfæriske gasser, herunder brint og kulilte, " hun siger.

Den australsk-baserede undersøgelse, af forskere ved UNSW, Monash University, Australian Center for Ecogenomics ved University of Queensland, GNS Science i New Zealand, og den australske antarktiske division, er publiceret i tidsskriftet Natur .

Jordprøver blev indsamlet fra to isfrie kyststeder i forskellige regioner i det østlige Antarktis. Den ene var Robinson Ridge, 10 kilometer fra Casey Station, i Wilkes land. Den anden var Adams Flat, 242 kilometer fra Davis Station i Princes Elizabeth Land.

"Begge områder er uberørte polare ørkener uden karplanter, " siger lektor Ferrari, fra UNSW School of Biotechnology and Biomolecular Sciences.

Forskerne studerede det mikrobielle DNA i overfladejorden fra begge steder og rekonstruerede genomerne fra 23 af de mikrober, der levede der, herunder nogle af de første genomer af to grupper af hidtil ukendte bakterier kaldet WPS-2 og AD3.

De fandt, at de dominerende arter i jorden havde gener, som gav dem en høj affinitet for brint og kulilte, giver dem mulighed for at fjerne sporgasserne fra luften i en høj nok hastighed til at opretholde deres forudsagte energibehov og understøtte primærproduktion.

"Denne nye forståelse af, hvordan liv stadig kan eksistere i fysisk ekstreme og næringssultne miljøer som Antarktis åbner muligheden for, at atmosfæriske gasser understøtter liv på andre planeter, " siger lektor Ferrari.

De fleste organismer bruger energi fra solen eller jorden til at vokse. Mere forskning er nødvendig for at se, om denne nye brug af atmosfæriske gasser som en alternativ energikilde er mere udbredt i Antarktis og andre steder, siger forskerne.