In una nuova pubblicazione sulla rivista Comunicazioni naturaliGli scienziati della Montana State University del College of Agriculture evidenziano la nuova conoscenza di come gli antichi microrganismi si sono adattati da un ambiente preistorico a basso ossigeno a quello che esiste oggi. Il lavoro si basa su oltre due decenni di ricerche scientifiche nel Parco Nazionale di Yellowstone dal professor Bill Inskeep MSU.
L’articolo, intitolato “Processi respiratori di ipertermofili in evoluzione precoce in comunità microbiche geotermiche solfidiche e di basso ossigeno” è stato pubblicato il 2 gennaio. Gli autori Inskeep, professore presso il Dipartimento delle risorse terrestri e delle scienze ambientali, e Mensur Dlakic, professore associato Nel Dipartimento di microbiologia e biologia cellulare, ha confrontato gli organismi che amano il calore in due caratteristiche termiche di Yellowstone, Conch Spring e Octopus Spring, situate nel bacino di geyser inferiore del parco.
INSKEEP e DLAKIC hanno selezionato le posizioni perché sono geochimicamente simili, con una notevole eccezione: la molla di conchiglia è più alta in solfuro e ossigeno rispetto alla molla di polpo. Per questo motivo, sono stati in grado di concentrarsi su due ambienti termici contrastanti con livelli sia bassi che alti di ossigeno.
Tre tipi di microbi termofili-organismi che prosperano in ambienti ad alta temperatura-sono stati trovati in entrambe le molle, le cui temperature si aggirano intorno a 190 gradi Fahrenheit. Il documento afferma che gli stili di vita dei microbi nei loro rispettivi ambienti possono far luce su come la vita si è evoluta prima e attraverso il grande evento di ossidazione, il periodo circa 2,4 miliardi di anni fa quando l’atmosfera terrestre è passata dall’avere quasi non ossigeno al contenuto di ossigeno di quasi il 20% Ha oggi.
“Quando l’ossigeno ha iniziato ad aumentare nell’ambiente, questi termofili erano probabilmente importanti nell’origine della vita microbica”, ha affermato Inskeep, che ha condotto ricerche a Yellowstone dal 1999. “Vi è stata un’evoluzione di organismi che utilizzavano ossigeno. Octopus ha più ossigeno E abbastanza, ci sono più organismi aerobici lì.
I microrganismi che Insheke e Dlakic studiati si trovano all’interno di “streamer” che vivono nelle correnti rapide del flusso. Gli streamer, che sembrano piccole piante di alghe, si attaccano a rocce e altri oggetti all’interno della primavera e coltivano filamenti che “si muovono” nella corrente.
Sebbene visivamente simili, gli streamer in Conch e Octopus Springs hanno ospitato raccolte di microbi molto diverse. Sebbene tre specie di microbi fossero comuni a entrambe le molle, la primavera di polpo ad ossigeno superiore aveva una diversità molto maggiore. Ciò offre informazioni su come si sono evoluti per prosperare in un mondo di ossigeno superiore, hanno detto gli scienziati.
Gli autori hanno confrontato i geni respiratori presenti nei microbi di conchiglia rispetto alla molla di polpo. I geni adattati a ossigeno molto basso erano “altamente espressi, il che significa che erano più attivi, nella primavera della conchiglia. Al contrario, gli organismi nella primavera di polpo esprimevano geni adattati a livelli di ossigeno più elevati, probabilmente più importanti con l’aumentare dei livelli di ossigeno durante il grande evento di ossidazione.
Nei suoi tre decenni alla MSU, Inskeep ha raccolto dati approfonditi da Yellowstone, ma ha detto che c’è sempre di più da imparare e altre domande da porre. Nel 2020, lui e Dlakic ricevettero una sovvenzione dalle opportunità della National Science Foundation di promuovere la comprensione attraverso il programma di sintesi per studiare i termofili di Yellowstone e la loro collaborazione ha continuato a illuminare aspetti precedentemente sconosciuti di come la vita sulla terra è nata.
Il posizionamento di MSU nel grande ecosistema di Yellowstone lo rende anche in una posizione ideale per condurre questo tipo di ricerca, ha affermato Inskeep.
“Sarebbe molto difficile riprodurre questo tipo di esperimento in laboratorio; immagina di provare a recuperare i flussi di acqua calda con le giuste quantità di ossigeno e solfuro”, ha detto. “Ed è ciò che è così bello nello studio di questi ambienti. Possiamo fare queste osservazioni nelle esatte condizioni geochimiche di cui questi organismi hanno bisogno per prosperare.”
E mentre le macchinazioni di Wigglers che vivono in primavera possono sentirsi lontani dalla vita umana, ampliano la nostra conoscenza di come gli umani sono venuti a prosperare e di come varie forme di vita si adattano ai loro dintorni per garantire la loro sopravvivenza, ha detto Dlakic.
“Può sembrare controintuitivo capire la vita complessa studiando qualcosa di semplice, ma è così che deve iniziare”, ha detto. “Devi ripensare a capire dove siamo oggi.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
