به نقل از ارث، قطب شمال، قلمرویی است که اغلب متروک و غیرقابل میهمان پذیر تلقی می شود اما مملو از حیات در سطح میکروسکوپی است. این میکروارگانیسم ها، خصوصاً باکتری های بستر دریای قطب شمال، نقش مهمی در تعادل اکولوژیکی زمین دارند.
مناطق قطبی با نوسانات فصلی شدید مشخص می شوند که از چرخه معمولی روزانه فاصله می گیرند. این تضاد آشکار بر اکوسیستم های محلی و خصوصاً مواردی که به وابسته به نور خورشید هستند، تأثیر می گذارد.
تابستان، شکوفایی جلبک ها و زندگی زمینی را به ارمغان می آورد، در صورتی که در زمستان توقف در راندمان است. تأثیر این تغییرات فصلی بر جوامع باکتریایی بستر دریا تا همین اواخر به طور کامل بررسی نشده بود.
پژوهشگران موسسه میکروبیولوژی دریایی ماکس پلانک آلمان، ماموریتی را به مجمع الجزایر سوالبارد شروع کردند تا پویایی این جوامع میکروبی را بررسی نمایند. یافته های آنان دیدگاه های شگفت انگیزی را در مورد انعطاف پذیری و پیچیدگی باکتری های بستر دریا نشان میدهد.
برخلاف انتظارات، ترکیب جامعه باکتریایی به رغم نوسانات قابل توجه در مواد آلی و شرایط محیطی، به طور قابل توجهی در طول سال ثابت می ماند.
این پایداری با جوامع متغیرتر موجود در ستون آب در تضاد است و استواری باکتری های بستر دریا را نشان میدهد. محقق اصلی این بررسی اظهار داشت که این پیچیدگی چالش هایی را به وجود می آورد اما انعطاف پذیری جامعه را نیز برجسته می کند.
آنان افزودند که جامعه های باکتریایی اعماق دریا بسیار پیچیده هستند. این چیزی است که آنها را بسیار پایدار و قوی و بررسی پویایی آنها را برای ما بسیار چالش برانگیز می کند.
پژوهشگران برای درک این پدیده، تنوع عملکردی این میکروب ها را با تمرکز بر توانایی آنها در تجزیه قندهای جلبکی بررسی کردند.
نتایج تحقیقات آنان تغییرات فصلی در بیان ژن مربوط به آنزیم های تجزیه کننده کربوهیدرات را کشف کرد؛ در زمستان، آنزیم هایی که آ-گلوکان ها را هدف قرار می دهند غالب می شوند که منعکس کننده وابستگی میکروب ها به ترکیبات ذخیره سازی درون سلولی است.
بهار شاهد تغییر به سمت آنزیم هایی است که ب-گلوکان ها را تجزیه می کنند، مانند لامینارین که نشان دهنده تغییر در منابع غذایی مربوط به در دسترس بودن مواد جلبکی تازه است.
این یافته ها بر سازگاری باکتری های بستر دریا با محیط آنها با بهره بردن از منابع غذایی مختلف برمبنای در دسترس بودن فصلی تاکید می کند.
توانایی آنها برای جابجایی بین مواد تازه از ستون آب و ذخایر موجود در بستر دریا، کارایی زیست محیطی قابل توجهی را نشان میدهد. این تطبیق پذیری برای بقای آنها خصوصاً در زمستان لازم است.
نتایج این تحقیق فراتر از محدوده اکولوژی میکروبی است. همانطور که این باکتری ها قندهای جلبکی را پردازش دی اکسید کربن را آزاد می کنند که یک گاز گلخانه ای قوی است. بنابراین، این میکروارگانیسم ها، بااینکه در مقیاس کوچک هستند اما نقش مهمی در چرخه جهانی کربن و فرآیندهای آب وهوایی ایفا می کنند.
جامعه باکتریایی بستر قطب شمال در طول فصول سال حضور ثابتی دارد و باوجود فصلی بودن منطقه به طور فعال رشد می کند.
این تحقیق جذاب، انعطاف پذیری و پایداری قابل توجه جوامع میکروبی باکتری های بستر دریای قطب شمال را آشکار کرده است و فرضیه های قبلی در مورد تنوع آنها در فصول سال را به چالش می کشد.
این گروه بوسیله روش های نوآورانه، چالش های روش شناختی نمونه برداری را با موفقیت پشت سر گذاشته و امکان مطالعه دقیق این اکوسیستم های حیاتی را فراهم نموده است.
این یافته ها پیچیدگی و سازگاری باکتری های بستر دریای قطب شمال را با تغییرات شدید فصلی نشان میدهد و بر نقش مهم آنها در چرخه های کربن جهانی و تغییرات آب وهوایی تاکید می کند.
مقاله کامل در مجله ISME منتشر شد.
امتهای پیام
منبع: mrhavij.ir