Antarktis arkeer: uråldriga mikroparasitjägare avslöjade i ny studie

StockholmForskare har upptäckt att forntida mikroorganismer i Antarktis är aggressiva jägare. Dessa mikroorganismer, kända som arkéer, lever i Deep Lake, en sjö som är extremt salt och aldrig fryser, även när vintertemperaturerna sjunker till -20°C. Dr. Yan Liao och docent Iain Duggin från University of Technology Sydney har studerat dessa unika livsformer.

Arkéer är en av de tre huvudgrenarna i livets släktträd, där de andra två är:

• Bakterier
• Eukaryoter (organismer med cellkärnor, såsom växter och djur)
• Arkéer

Dessa mikroorganismer är inte lika välkända som de andra två grupperna, men de spelar en mycket viktig roll i ekosystem. De har särskilda kemiska processer som kan bidra till tekniska framsteg och sanering av föroreningar. De lever i extrema miljöer som varma källor, djuphavsventiler, Döda havet och Antarktis.

En ny studie i Nature Communications avslöjar att vissa arkéer uppträder som parasiter och snabbt dödar sina värdar. Detta är betydelsefullt eftersom ett sådant beteende aldrig tidigare har observerats hos arkéer. Dessa mikroorganismer, kallade DPANN-arkéer, är mycket mindre och har begränsade metaboliska förmågor. De är beroende av värdmikrober, särskilt andra arkéer, för att överleva.

Läs också:

Idag · 14:53

Avslöja genetiska hemligheter bakom högavkastande äppelträd: framtidens hållbara jordbruk med Fujiäpplen

Forskare samlade in prover av arkéer från Deep Lake i Antarktis. Dr. Liao och hennes team utvecklade nya metoder för att studera dessa organismer. De använde speciella färgämnen, levande fluorescensmikroskopi och elektronmikroskopi för att undersöka hur DPANN-arkéer interagerar med sina värdar. Dr. Liao färgade värden, Halorubrum lacusprofundi, och den parasitiska DPANN-arkén, Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus. Dessa färgämnen lyser under laserljus, vilket möjliggör för forskarna att observera organismerna under en längre tid. De såg hur DPANN-parasiter fäster vid värdcellen, tar sig in och slutligen orsakar att värdcellen spricker.

Docent Duggin förklarade att rovdjur spelar en viktig roll i ekosystemen eftersom de äter andra organismer och lämnar kvar rester som kan konsumeras av andra. Detta hindrar de uppätna organismerna från att behålla alla näringsämnen för sig själva. Studien antyder att DPANN-arkeer kan vara viktigare i ekosystemen än vi tidigare trott. Deras livsstil, som liknar en parasits, kan vara ganska vanlig.

Dr. Liao vill studera arkéer för användning inom medicin och teknologi. Trots att arkéer inte orsakar sjukdomar, kan de ändå påverka hälsan. Arkéer producerar metan i boskap, så att lära sig mer om dem kan bidra till att bekämpa klimatförändringarna.

Forskare från UTS, Kungliga Nederländska institutet för havsforskning, UNSW Sydney, MRC-laboratoriet för molekylärbiologi i Cambridge och Oxfords universitet samarbetade i denna studie.