Terwijl onze planeet opwarmt, welk leven zal overleven en bloeien? Als de kolengestookte bodems rond Centralia, Pennsylvania, zijn enige indicatie, organismen met kleinere genomen en cellen kunnen het in de toekomst goed doen.

De resultaten van een nieuwe studie van de Michigan State University, gepubliceerd in het huidige nummer van Natuur Microbiologie , vertegenwoordigen de eerste keer dat dergelijke microben in het buitenland zijn gevonden. Het onderzoek toont duidelijk aan dat, voor bodemmicrobioom, hoge temperaturen resulteren in zowel kleinere genomen gemiddeld als ook kleinere celgroottes, zei Ashley Shade, MSU microbiële bioloog, en de hoofdauteur van de studie.

Dit is niet het geval van slechts één microbe die een economische benadering omarmt, of; de meerderheid van de populaties die in de dampende grond leven, hebben dezelfde eigenschappen.

"Dit is geen evolutionair onderzoek; we zien organismen die concurrerend zijn in de warme omgeving terwijl ze deze eigenschappen al hebben, " Shade zei. "De populaties die in de buurt wonen in de koeler, omgevingstemperatuurzones zijn anders dan de organismen die in de thermische gebieden leven."

In een interessante wending, de grootte van het genoom van de kleine organismen lijkt op die in een heel andere regio van de wereld - die gevonden in Arctische permafrost.

"In vergelijking met andere bodems, we ontdekten dat de gemiddelde genoomgrootte in hete bodems het meest leek op die in oude permafrost, " zei Schaduw, over haar door de National Science Foundation gefinancierde onderzoek. "Onze werkhypothese is dat deze thermotolerante cellen geen actieve genoomreductie ondergingen, maar in plaats daarvan hadden ze nooit een substantiële genoomuitbreiding ervaren omdat ze minder afgeleid zijn van een voorouderlijke staat."

De bodem is een van 's werelds meest complexe, meest uiteenlopende leefgebieden. Een enkele theelepel kan miljoenen microben bevatten - actief en slapend. In feite, het zijn de slapende microben die de aandacht van het onderzoeksteam hebben getrokken, omdat ze de belangrijkste potentiële bron van deze thermofiele organismen in Pennsylvania lijken te zijn.

Het kolenvuur van Centralia brandt sinds 1962. Ontsteking van de grote, ondergrondse steenkoollagen hebben gemeenschappen in de regio verwoest, maar hebben een wereldvreemd laboratorium gecreëerd, vol met verlaten wegen, vervallen constructies en dampende ventilatieopeningen die stinken naar rotte eieren. Voor het onderzoek van Shade, ze concentreerde zich op microben die over een temperatuurgradiënt leven, variërend van normaal tot thermisch.

De thermofiele microben die Shade's team ontdekte, lijken niet te zijn geëvolueerd van hun buren die van omgevingstemperatuur houden. Ook, het lijkt er niet op dat ze van een externe bron zijn binnengekomen, als door de wind. Dat laat slapende microben achter, degenen die gewoon hun tijd afwachten voor de optimale omstandigheden om te animeren, als de hoofdschuldige van hun oorsprong.

"Centralia is een veldomgeving waarin we kunnen zien hoe organismen worden geraakt met een voorhamer, ' zei Schaduw.

"Door daarheen te reizen, kunnen we extreme omstandigheden onderzoeken - die hebben geleid tot een verandering in de hele gemeenschap in de richting van kleine genomen. De gradiënt vindt plaats in dezelfde omgeving, op dezelfde gronden."

Het scenario laat de onderzoekers zich afvragen, wat is de minimumvereiste voor cel en genoom? Welke andere slapende microben in de bodem, water of onze darmen wachten om te worden gewekt en geïdentificeerd?

Voor de volgende stappen van dit onderzoek, Shade's team zal dieper in de bron van deze microben duiken. De onderzoekers zullen ook de populaties die op de helling leven nader onderzoeken, overlappende gebieden identificeren en zien waar en hoe de verschillende populaties overgaan en concurreren als het vuur opwarmt.