De levensboom is net een beetje groter geworden:een team van wetenschappers uit de VS en China heeft een geheel nieuwe groep microben geïdentificeerd die stilletjes in warmwaterbronnen leven, geothermische systemen en hydrothermische sedimenten over de hele wereld. De microben lijken een belangrijke rol te spelen in de wereldwijde koolstofcyclus door rottende planten te helpen afbreken zonder het broeikasgas methaan te produceren.

"Klimaatwetenschappers zouden in hun modellen rekening moeten houden met deze nieuwe microben om nauwkeuriger te begrijpen hoe ze de klimaatverandering zullen beïnvloeden, " zei Brett Baker, assistent-professor aan de Universiteit van Texas van Austin's Marine Science Institute, die het onderzoek leidde dat op 23 april werd gepubliceerd Natuurcommunicatie .

De nieuwe groep, die biologen een phylum noemen, heet Brockarchaeota naar Thomas Brock, een pionier in de studie van microben die in extreme omgevingen leven, zoals de warmwaterbronnen van Yellowstone National Park. Helaas, Brock stierf op 4 april. Zijn onderzoek leidde tot een krachtige biotech-tool genaamd PCR, die wordt gebruikt, onder andere, in gensequencing en COVID-19-tests.

"De beschrijving van deze nieuwe microben uit warmwaterbronnen is een passend eerbetoon aan Tom's erfenis in de microbiologie, ’ voegde Bakker eraan toe.

Tot dusver, Brockarchaeota zijn niet met succes gekweekt in een laboratorium of afgebeeld onder een microscoop. In plaats daarvan, ze werden geïdentificeerd door hun genomen nauwgezet te reconstrueren uit stukjes genetisch materiaal verzameld in monsters van warmwaterbronnen in China en hydrothermale sedimenten in de Golf van Californië. Baker en het team gebruikten high-throughput DNA-sequencing en innovatieve computationele benaderingen om de genomen van de nieuw beschreven organismen samen te voegen. De wetenschappers identificeerden ook genen die suggereren hoe ze voedingsstoffen consumeren, energie opwekken en afval produceren.

"Toen we in openbare genetische databases keken, we zagen dat ze over de hele wereld waren verzameld, maar beschreven als 'ongecultiveerde micro-organismen, '" zei Valerie De Anda, eerste auteur van het nieuwe artikel, verwijzend naar exemplaren verzameld door andere onderzoekers van warmwaterbronnen in Zuid-Afrika en Wyoming's Yellowstone, en uit meersedimenten in Indonesië en Rwanda. "Er waren genetische sequenties die tientallen jaren teruggingen, maar geen van hen was compleet. Dus, we reconstrueerden de eerste genomen in deze stam en toen realiseerden we ons, Wauw, ze zijn over de hele wereld en zijn volledig over het hoofd gezien."

De Brockarchaeota maken deel uit van een groter, slecht bestudeerde groep microben genaamd archaea. Tot nu, wetenschappers dachten dat de enige archaea die betrokken is bij het afbreken van gemethyleerde verbindingen - dat wil zeggen, rottende planten, fytoplankton en ander organisch materiaal - waren degenen die ook het broeikasgas methaan produceerden.

"Ze gebruiken een nieuw metabolisme waarvan we niet wisten dat het in archaea bestond, " zei De Anda. "En dit is erg belangrijk omdat mariene sedimenten het grootste reservoir van organische koolstof op aarde zijn. Deze archaea recyclen koolstof zonder methaan te produceren. Hierdoor hebben ze een unieke ecologische positie in de natuur."

Een phylum is een brede groep van verwante organismen. Om een ​​idee te krijgen van hoe groot en divers phyla zijn, bedenk dat de stam Chordata alleen vissen omvat, amfibieën, reptielen, vogels, zoogdieren en zeepijpen. De stam geleedpotigen, die goed is voor ongeveer 80% van alle dieren, omvat insecten, spinachtigen (zoals spinnen, schorpioenen en teken) en schaaldieren (krabben, kreeften, garnaal, en andere smakelijke zeebewoners).

In juli 2020, Bakker, De Anda en anderen suggereerden het mogelijke bestaan ​​van verschillende nieuwe phyla onder de archaea, waaronder Brockarchaeota, in een overzichtsartikel in Natuur Microbiologie . Deze laatste studie voegt meer dan een dozijn nieuwe soorten toe aan Brockarchaeota, beschrijft hun metabolisme en toont aan dat ze inderdaad een duidelijk nieuw phylum zijn.

Naast het afbreken van organisch materiaal, deze nieuw beschreven microben hebben andere metabole routes waarvan De Anda speculeert dat ze ooit nuttig kunnen zijn in toepassingen variërend van biotechnologie tot landbouw tot biobrandstoffen.