Micróbios encontrados em camadas distintas no Lago Mono da Califórnia podem estar sobrevivendo usando uma variedade de carboidratos para obter energia, de acordo com um estudo recente.

Uma nova pesquisa apresentada no mês passado no Encontro de Outono da American Geophysical Union em São Francisco descreveu bactérias que prosperam no lago inóspito em uma variedade de condições nutricionais. Os pesquisadores prevêem que essas bactérias, que expressam mais genes de utilização de carboidratos do que seus concorrentes, ter sucesso sendo capaz de se adaptar para usar as fontes de energia disponíveis. A pesquisa ajuda os cientistas a entender como as bactérias sobrevivem em ambientes extremos, bem como como as comunidades bacterianas mudam após as mudanças nos níveis de nutrientes.

Mono Lake é um lago de soda salina localizado na extremidade leste da Sierra Nevada, alguns quilômetros fora do Parque Nacional de Yosemite. Comparado com o oceano, a água do lago tem mais do dobro de sal, é 50 vezes mais básico, e tem 600 vezes mais arsênico. No entanto, a vida ainda consegue prosperar nestas condições inóspitas:algas, artêmia, e as moscas alcalinas chamam este lago de lar. Adicionalmente, existem comunidades microbianas escondidas nas profundezas da água.

Condições ambientais ainda mais estranhas surgiram nos últimos anos por causa de fortes nevascas e um grande fluxo de água doce para o Lago Mono. Porque a água do lago é muito salgada, a água doce forma uma camada distinta no topo.

"É como óleo e água, "disse John Tracey, um pesquisador graduado da Universidade de Princeton que apresentou o trabalho. Este fenômeno, onde camadas distintas de água se formam nos lagos, é conhecido como meromixis. Até agora, os pesquisadores não sabem como a meromixis afeta as comunidades microbianas no Lago Mono.

"O oxigênio da atmosfera não pode ser jogado no lago pelo vento, "Tracey disse." A superfície é oxigenada, mas no fundo do lago, tanto quanto nosso sensor nos diz, não há oxigênio. ”Existem diferenças nos níveis de outros nutrientes dissolvidos também.

No novo estudo, os pesquisadores queriam explorar os diferentes tipos de micróbios que povoam essas diferentes camadas do Lago Mono. Eles coletaram amostras de água de diferentes profundidades e extraíram DNA de tudo que flutuava em cada amostra. Eles então usaram o sequenciamento de DNA de última geração e algoritmos de computador para montar os genomas das bactérias presentes no lago - para obter "quem está lá e quais metabolismos estão fazendo, "Tracey disse.

Os pesquisadores também analisaram amostras de anos diferentes para explorar se as comunidades microbianas mudaram antes e depois da ocorrência da meromixia.

Eles identificaram diferentes "caixas, "grupos de bactérias relacionadas que podem corresponder a uma única espécie microbiana - os pesquisadores ainda não conseguem diferenciar se um compartimento corresponde a uma espécie ou a várias espécies altamente relacionadas. Mas mesmo sem ser capaz de identificar bactérias por espécie, eles encontraram algo surpreendente.

"Uma das primeiras coisas que se destacaram é esta ordem, Nitriliruptorales, é encontrado em todas as profundezas e todos os momentos em abundância realmente alta, "Tracey disse. A ordem Nitriliruptorales foi descrita pela primeira vez em 2009 a partir de cepas bacterianas isoladas de lagos de soda e solos de soda. Os pesquisadores identificaram nove caixas de Nitriliruptorales e encontraram um grupo que dominava todos os outros. Esses micróbios prosperaram em todas as profundidades, mesmo quando Mono Lake tinha camadas distintas de água com diferentes níveis de oxigênio e outros nutrientes.

Os pesquisadores observaram mais de perto os genes sendo expressos pelos diferentes grupos microbianos e descobriram que o grupo dominante tinha mais genes para digerir carboidratos do que outros grupos. Eles suspeitam que essas bactérias dominantes são capazes de usar mais tipos de carboidratos do que seus concorrentes e são flexíveis em face de diferentes condições de nutrientes, o que poderia ajudá-los a prosperar nas condições adversas do lago.

Este trabalho adiciona ao que se sabe sobre o Lago Mono, disse Maggie C.Y. Lau, um microbiologista do Instituto de Ciência e Engenharia do Mar Profundo da Academia Chinesa de Ciências que não esteve envolvido na pesquisa. Ainda há mais a ser obtido a partir dos dados de sequenciamento, ela adicionou.

"Ter dados metagenômicos combinados com dados geoquímicos realmente nos ajudará a entender todo o ecossistema, " ela disse.

Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.