Los científicos de la Universidad Estatal de Montana han encontrado un nuevo linaje de microbios que viven en las características térmicas del Parque Nacional Yellowstone que arroja luz sobre el origen de la vida, la evolución de la vida de las arqueas y la importancia del hierro en la vida temprana.
El profesor William Inskeep y su equipo de investigadores publicaron sus hallazgos el 14 de mayo en la revista científica Microbiología de la naturaleza .
"El descubrimiento de los linajes de las arqueas es fundamental para nuestra comprensión del árbol universal de la vida y la historia evolutiva de la Tierra", escribió el grupo. "Los ambientes térmicos geoquímicamente diversos en el Parque Nacional Yellowstone brindan oportunidades sin precedentes para estudiar las arqueas en hábitats que puedenrepresentan análogos de la Tierra primitiva ".
Las arqueas son uno de los tres dominios de la vida, los otros son bacterias y eucariotas. Al igual que las bacterias, las arqueas son organismos unicelulares. El dominio eucariota contiene organismos más complejos desde el punto de vista celular, como humanos, otros animales, plantas y hongos.
Los científicos llamaron al nuevo linaje de arqueas Marsarchaeota en honor a Marte, el planeta rojo, porque estos organismos prosperan en hábitats que contienen óxidos de hierro. Dentro de Marsarchaeota, descubrieron dos subgrupos principales que viven en Yellowstone y prosperan en agua caliente y ácida donde se encuentra el óxido de hierro.el mineral principal. Un subgrupo vive en agua por encima de los 122 grados Fahrenheit, y el otro vive en agua por encima de 140 a 176 grados. El agua es tan ácida como el jugo de toronja. Sus esteras microbianas son rojas debido al óxido de hierro.
"Es interesante que el hábitat de estos organismos contenga minerales de hierro similares a los que se encuentran en la superficie de Marte", dijo Inskeep.
Agregó que los microbios producen óxido de hierro, pero las Marsarchaeota no. Podrían estar involucrados en la reducción del hierro a una forma más simple, "lo cual es importante desde el punto de vista de la Tierra primitiva. El ciclo del hierro ha sido implicado como extremadamente importante en la Tierra primitivacondiciones. "
Las Marsarchaeota viven bastante profundamente en esteras microbianas, pero aún requieren bajos niveles de oxígeno, dijo Inskeep. Los subgrupos son tan abundantes que, juntos, pueden representar hasta la mitad de los organismos que viven dentro de una sola estera microbiana.
Los científicos estudiaron las esteras microbianas en todo Yellowstone. Los microorganismos en estas "represas microbianas de castores" producen óxido de hierro que crea terrazas que, a su vez, bloquean los arroyos. A medida que el agua de solo un par de milímetros de profundidad corre sobre las terrazas, el oxígenocapturados de la atmósfera y suministrados a Marsarchaeota.
"La física se une a la química y la microbiología", dijo Inskeep. "Es como un punto óptimo de condiciones que le gustan a este grupo de organismos".
Además de aprender más sobre la vida en la Tierra primitiva y el potencial de vida en Marte, Inskeep dijo que la investigación puede ayudar a los científicos a comprender más sobre la biología de las altas temperaturas.
"Conocer este nuevo grupo de arqueas proporciona piezas adicionales del rompecabezas para comprender la biología de las altas temperaturas", dijo. "Eso podría ser importante en la industria y la biología molecular".
El trabajo que resultó en el Microbiología de la naturaleza el artículo fue la culminación de una investigación que tuvo lugar durante la última década, dijo Inskeep, quien ha estudiado la geoquímica y microbiología de los ambientes de alta temperatura de Yellowstone durante los últimos 20 años. Inskeep es profesor de geomicrobiología en el Departamento de Recursos Terrestres de MSUy Ciencias Ambientales en la Facultad de Agricultura y cofundador del Instituto de Biología Térmica de MSU.
los autores principales del Microbiología de la naturaleza el artículo obtuvo sus doctorados en MSU y formó parte del programa Integrative Graduate Education and Research Traineeship IGERT de NSF mientras estaba en MSU. Zackary Jay es ahora investigador postdoctoral en el Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Facultad de Ingeniería Norm Asbjornson yel Centro de Ingeniería de Biofilm en MSU. Jacob Beam es ahora investigador postdoctoral en el Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas en East Boothbay, Maine.
"Al final, después de muchos años de trabajo, es emocionante y un alivio que el trabajo de nuestro equipo sea reconocido y publicado, particularmente en una revista de alto impacto", dijo Jay.
Otros coautores fueron Mensur Dlakic del Departamento de Microbiología e Inmunología de MSU en la Facultad de Letras y Ciencias y Facultad de Agricultura; Douglas Rusch del Centro de Bioinformática de la Universidad de Indiana; y Mark Kozubal del Instituto de Biología Térmica, Departamento de MSUde Recursos Terrestres y Ciencias Ambientales, y Bioproductos Sostenibles en Bozeman.
La investigación de Yellowstone fue una colaboración entre el Instituto de Biología Térmica, la Estación Experimental de Agricultura de Montana MAES y el Centro de Recursos de Yellowstone Servicio de Parques Nacionales. La financiación provino de IGERT, el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico y MAES. El Departamento de EE. UU.del Energy Joint Genome Institute en Walnut Creek, California, patrocinó la secuenciación genética.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Montana . Original escrito por Evelyn Boswell. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :