De onderzoeksgroep van assistent-professor Yuu Hirose van de afdeling Toegepaste Chemie en Life Science aan de Toyohashi University of Technology, Niigata-universiteit, het Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), en het Nationaal Instituut voor Poolonderzoek, heeft de gemeenschapsstructuur onthuld van micro-organismen die leven rond zoetwatermeren in de ijsvrije gebieden Langhovde en Skarvsnes van Antarctica.

Een analyse van monsters verzameld aan de oevers van het meer, plassen, enz. met behulp van een sequencer van de volgende generatie heeft geverifieerd dat cyanobacteriën en tardigrades wijd verspreid zijn en dat specifieke eukaryote algen op bepaalde plaatsen dominant zijn. Deze kennis zal bijdragen aan de opheldering van aanpassingsmechanismen van micro-organismen aan ernstige fysieke stress in Antarctica, bijv. lage temperaturen, ultraviolette bestraling en vries-dooi cycli.

Het grootste deel van Antarctica is bedekt met dikke sneeuw en ijs, echter; er zijn ijsvrije gebieden waar land wordt blootgesteld. De ijsvrije gebieden beslaan slechts ongeveer 0,2% van het gebied op Antarctica, maar er zijn verschillende micro-organismen waargenomen, en de gebieden worden ook wel "Antarctische oases" genoemd. Er zijn twee ijsvrije gebieden genaamd Langhovde en Skarvsnes in de buurt van Showa Station, Antartica, en er zijn 50 of meer grote en kleine meren in deze gebieden. Water bevriest niet het hele jaar door op de bodem van deze meren en een uniek ecosysteem genaamd "mospilaar, " waartoe vooral mos en schimmels behoren, wordt uitgedeeld.

Assistent Prof. Yuu Hirose en anderen van de afdeling Toegepaste Chemie en Life Science aan de Toyohashi University of Technology richtten zich op de oevers van zoetwatermeren en ook op plassen en beekjes van smeltwater van sneeuw. Deze omgevingen zijn tijdens het winterseizoen volledig bevroren en staan ​​bijgevolg onder extremere stress (bijv. bevriezen en ontdooien en temperatuurveranderingen), dan die op de bodem van meren.

In recente jaren, er is een techniek ontwikkeld voor het analyseren van de structuur van microbiële gemeenschappen in omgevingen met behulp van een sequencer van de volgende generatie. Deze methode heeft een hogere gevoeligheid en betere kwantitatieve eigenschappen dan die van conventionele technieken zoals microscoopobservatie. Assistent Prof. Hirose gebruikte deze methode om microbiële gemeenschapsstructuren te analyseren op in totaal 13 locaties in de buurt van Antarctische zoetwatermeren. De resultaten toonden aan dat filamenteuze cyanobacteriën wijd verspreid waren, en ook dat het aandeel eencellige cyanobacteriën en cyanobacteriën met celdifferentiatiecapaciteit (heterocysten genoemd), was klein.

De meest verspreide eukaryoten waren tardigrades met weerstand tegen uitdroging en lage temperaturen. Er werd geverifieerd dat specifieke eukaryote algen zoals cryptophyceae en groene algen op sommige locaties dominant waren. Er waren ook locaties met nematoden die zich voedden met algen. Het is interessant dat de schimmels die het meest dominant zijn in mospilaren in deze gebieden niet de meerderheid waren. De bovenstaande resultaten lieten zien dat een verscheidenheid aan organismen zelfs onder zware omstandigheden leven, bijv. de ondiepere delen van meren, en plassen en beekjes.

In de toekomst wordt verduidelijking verwacht van het moleculaire mechanisme van hoe micro-organismen die in deze gebieden leven zich aanpassen aan ernstige stress. Het is belangrijk om de relatie tussen omgevingsfactoren, zoals temperatuur en lichtomstandigheden, en gemeenschapsstructuren van micro-organismen. Ook het monitoren en onderhouden van het Antarctische ecosysteem op basis van deze informatie is belangrijk.