Wetenschappers van de Universiteit van Texas van Austin's Marine Science Institute hebben bijna twee dozijn nieuwe soorten microben ontdekt, veel daarvan gebruiken koolwaterstoffen zoals methaan en butaan als energiebronnen om te overleven en te groeien - wat betekent dat de nieuw geïdentificeerde bacteriën kunnen helpen de concentraties van broeikasgassen in de atmosfeer te beperken en op een dag nuttig kunnen zijn voor het opruimen van olielozingen.

In een paper gepubliceerd in Natuurcommunicatie deze week, onderzoekers documenteerden een uitgebreide diversiteit in de microbiële gemeenschappen die in de extreem hete, diepzeesedimenten in het Guaymas-bekken in de Golf van Californië. Het team ontdekte nieuwe microbiële soorten die zo genetisch verschillen van de soorten die eerder zijn bestudeerd dat ze nieuwe takken in de levensboom vertegenwoordigen. Veel van deze zelfde soorten hebben een scherp verontreinigend vermogen, zoals andere, eerder geïdentificeerde microben in de oceaan en de bodem.

"Dit toont aan dat de diepe oceanen een uitgestrekte onontgonnen biodiversiteit bevatten, en microscopisch kleine organismen die olie en andere schadelijke chemicaliën kunnen afbreken, " zei assistent-professor mariene wetenschappen Brett Baker, de hoofdonderzoeker van het papier. "Onder de oceaanbodem enorme reservoirs van koolwaterstofgassen, waaronder methaan, propaan, butaan en andere - bestaan ​​nu, en deze microben voorkomen dat broeikasgassen in de atmosfeer terechtkomen."

De nieuwe studie, die de grootste genomische bemonstering ooit van Guaymas Basin-sedimenten vertegenwoordigen, was co-auteur van voormalig UT-postdoctoraal onderzoeker Nina Dombrowski en professor Andreas P. Teske van de University of North Carolina.

De analyse van de onderzoekers van sediment uit 2, 000 meter onder de oppervlakte, waar vulkanische activiteit de temperatuur doet stijgen tot ongeveer 200 graden Celsius, 551 genomen teruggevonden, 22 daarvan vertegenwoordigden nieuwe vermeldingen in de levensboom. Volgens Bakker, deze nieuwe soorten waren genetisch verschillend genoeg om nieuwe takken in de levensboom te vertegenwoordigen, en sommige waren verschillend genoeg om geheel nieuwe phyla te vertegenwoordigen.

"De levensboom is iets dat mensen proberen te begrijpen sinds Darwin meer dan 150 jaar geleden met het concept kwam, en het is nog steeds dit bewegende doelwit op dit moment, " zei Bakker, die eerder deel uitmaakte van een team dat de meest uitgebreide genomische levensboom tot nu toe in kaart heeft gebracht. "Proberen de boom in kaart te brengen is echt cruciaal om alle aspecten van de biologie te begrijpen. Met DNA-sequencing en de computerbenaderingen die we gebruiken, we komen dichterbij, en dingen breiden zich snel uit."

Slechts ongeveer 0,1 procent van 's werelds microben kan worden gekweekt, wat betekent dat er duizenden zijn, misschien zelfs miljoenen, van microben die nog moeten worden ontdekt.

Baker's team onderzoekt interacties tussen microbiële gemeenschappen en de voedingsstoffen die voor hen beschikbaar zijn in de omgeving door monsters te nemen van sediment en microben in de natuur, en vervolgens het extraheren van DNA uit de monsters. De onderzoekers rangschikken het DNA om individuele genomen samen te voegen, de sets van genen in elk organisme, en uit de gegevens afleiden hoe microben verschillende voedingsstoffen consumeren.

"Voor deze, we proberen te zoeken naar organismen die eerder zijn bestudeerd en zoeken naar overeenkomsten en verschillen, " zei Dombrowski, die nu bij het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee zit. "Dit klinkt in eerste instantie misschien makkelijk, maar echt niet, omdat vaak meer dan de helft van de genen die we vinden tot nu toe niet gekarakteriseerd en onbekend zijn."

De monsters werden verzameld met behulp van de Alvin-dompelpomp, dezelfde onderzeeër die de Titanic vond, omdat de microben in extreme omgevingen leven. Teske, die samenwerkte met Baker en Dombrowski, heeft een aantal jaren geleid tot het verzamelen van monsters in Guaymas Basin, werken met wetenschappers over de hele wereld die verschillende benaderingen gebruiken om het leven daar te bestuderen.

Deze maand, Baker maakt deel uit van een team op de Alvin-bemonstering in gebieden van het bekken die eerder nooit zijn onderzocht.

"We denken dat dit waarschijnlijk slechts het topje van de ijsberg is in termen van diversiteit in het Guaymas-bekken, "Zei Baker. "Dus, we doen veel meer DNA-sequencing om te proberen grip te krijgen op hoeveel meer er is. Dit document is eigenlijk slechts onze eerste hint naar wat deze dingen zijn en wat ze doen."