Extrém életkörülmények és extrém genetika egy antarktiszi tóban

A Deep Lake fagyos, sós vizében élő ősbaktériumok különböző nemzetségei meglehetősen hasonló túlélést biztosító génkészletre tettek szert, köszönhetően a köztük zajló intenzív horizontális génátvitelnek. 

Extrém életkörülmények és extrém genetika egy antarktiszi tóban

A fagypont alatti hőmérséklet ellenére akad az Antarktiszon néhány tó, amelynek vize sosem fagy be, mert annyira magas sótartalommal rendelkezik. Ezek egyike, a Deep Lake 3500 éve izolálódott az óceántól, amikor a kontinens emelkedni kezdett. A tó a világ legbarátságtalanabb élőhelyinek egyike: vize jóval sósabb és hidegebb (akár −20 °C-on is folyékony marad), mint amit az élőlények többsége képes elviselni.

A Deep Lake mégsem teljesen lakatlan: archeák avagy ősbaktériumok lakják, amelyek a baktériumokhoz hasonlóan egysejtű, sejtmag nélküli, azaz prokarióta szervezetek. A tó lakói halofilek, vagyis kifejezetten az olyan környezetet kedvelik, ahol kimagaslóan magas a sótartalom. Egy ausztrál és amerikai kutatókból álló csoport most közelebbről is megvizsgálta a tó mikrobáinak genetikai diverzitását, és a szakértők felfedezték, hogy az archeák a rendkívüli körülmények túlélése érdekében a szokottnál jóval gyakrabban kölcsönöznek genetikai anyagot más fajba, és időnként más nemzetségbe tartozó egyedektől is. A mikrobák a horizontális génátvitel révén gyorsan képesek szert tenni azokra a génekre, amelyek révén jobban adaptálódhatnak a körülményekhez. (A horizontális génátvitel a vertikális génátadással szemben nem szaporodás révén örökíti a tulajdonságokat, hanem azok úgynevezett ugráló gének révén kerülnek át egyik élőlény génállományából a másikba.)

View Larger Map

A kutatók négy jól elkülöníthető ősbaktérium-nemzetséget találtak a tóban, amelyekben az általánosságban megállapítható genetikai különbözőségek ellenére a túlélést biztosító géneket tartalmazó DNS-szakaszok meglehetősen egyformának tűnnek. Úgy látszik, hogy kifejezetten hosszú génszakaszok cserélődtek ki, ehhez hasonlót pedig még sosem sikerült természetes körülmények közt élő organizmusokon megfigyelni, mondja Rick Cavicchioli, a kutatás egyik résztvevője.

Még érdekesebb, hogy az intenzív horizontális géncsere ellenére a tóban továbbra is elkülönülő fajokként léteznek a mikrobák, tehát egyik ősbaktérium sem vált olyannyira dominánssá, hogy homogén ökoszisztémává változtassa az élőhelyet. Az egyes fajok eltérő ökológiai fülkéket foglalnak el, máshonnan szerzik be táplálékukat, és a tó más-más rétegeiben élnek.

A Deep Lake vize olyannyira hideg, hogy rendkívül kevés energiaforrás áll a benne élők rendelkezésére. Az ősbaktériumok így nagyon lassú metabolizmussal rendelkeznek, és rendkívül lassan szaporodnak más környezetben élő rokonaikhoz képest. Az egyik faj például egy év alatt nagyjából hat generációt termel ki, holott a hasonlóan sós, de melegebb környezetben élő rokon fajok akár 600 generációval is gazdagodhatnak ugyanennyi idő alatt.

A halofil ősbaktériumok életmódjának és genetikájának alaposabb megértése a szakértők elmondása szerint a tudományos érdekességen túl komoly gyakorlati jelentőséggel is bírhat, hiszen enzimeik révén a leghidegebb körülmények közt is lebonthatóvá válhat számos veszélyes hulladék.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward