Los microbios que se encuentran en distintas capas en el lago Mono de California pueden sobrevivir utilizando una variedad de carbohidratos para obtener energía, de acuerdo con un estudio reciente.

Una nueva investigación presentada el mes pasado en la Reunión de Otoño de la Unión Geofísica Estadounidense de 2019 en San Francisco describió las bacterias que prosperan en el lago inhóspito en una variedad de condiciones de nutrientes. Los investigadores predicen que estas bacterias, que expresan más genes de utilización de carbohidratos que sus competidores, tener éxito al poder adaptarse para utilizar las fuentes de energía disponibles. La investigación ayuda a los científicos a comprender cómo las bacterias sobreviven en ambientes extremos, así como cómo las comunidades bacterianas cambian tras los cambios en los niveles de nutrientes.

Mono Lake es un lago de soda salina ubicado en el borde este de Sierra Nevada, unas pocas millas fuera del Parque Nacional Yosemite. Comparado con el océano el agua del lago tiene más del doble de sal, es 50 veces más básico, y tiene 600 veces más arsénico. Sin embargo, la vida todavía se las arregla para prosperar en estas condiciones inhóspitas:algas, Artemia, y las moscas alcalinas llaman hogar a este lago. Adicionalmente, hay comunidades microbianas escondidas en las profundidades del agua.

En los últimos años surgieron condiciones ambientales aún más extrañas debido a las fuertes nevadas y una gran afluencia de agua dulce al lago Mono. Porque el agua del lago es tan salada, el agua dulce forma una capa distinta en la parte superior.

"Es como el aceite y el agua, "dijo John Tracey, investigador graduado de la Universidad de Princeton que presentó el trabajo. Este fenómeno, donde se forman distintas capas de agua en los lagos, se conoce como meromixis. Hasta ahora, los investigadores no han sabido cómo afecta la meromixis a las comunidades microbianas en Mono Lake.

"El viento no puede mover el oxígeno de la atmósfera al lago, "Dijo Tracey." La superficie está oxigenada pero en el fondo del lago, por lo que nuestro sensor nos dice, no hay oxígeno ". También existen diferencias en los niveles de otros nutrientes disueltos.

En el nuevo estudio, Los investigadores querían explorar los diferentes tipos de microbios que pueblan estas diferentes capas de Mono Lake. Recogieron muestras de agua de diferentes profundidades y extrajeron ADN de todo lo que flotaba en cada muestra. Luego utilizaron secuenciación de ADN de próxima generación y algoritmos informáticos para ensamblar los genomas de las bacterias presentes en el lago, para obtener "tanto quién está allí como qué metabolismos están haciendo". "Dijo Tracey.

Los investigadores también analizaron muestras de diferentes años para explorar si las comunidades microbianas cambiaron antes y después de que ocurriera la meromixis.

Identificaron diferentes "contenedores, "grupos de bacterias relacionadas que pueden corresponder con una sola especie microbiana; los investigadores aún no pueden diferenciar si un contenedor corresponde a una especie o a varias especies altamente relacionadas. Pero incluso sin poder identificar las bacterias por especie, encontraron algo sorprendente.

"Una de las primeras cosas que se destacó es este orden, Nitriliruptorales, se encuentra en todas las profundidades y todas las épocas en abundancia realmente alta, ", Dijo Tracey. El orden Nitriliruptorales fue descrito por primera vez en 2009 a partir de cepas bacterianas aisladas de lagos de soda y suelos de soda. Los investigadores identificaron nueve contenedores de Nitriliruptorales y encontraron un grupo que dominaba a todos los demás. Estos microbios prosperaron en todas las profundidades, incluso cuando el lago Mono tenía distintas capas de agua con diferentes niveles de oxígeno y otros nutrientes.

Los investigadores observaron más de cerca los genes expresados ​​por los diferentes grupos microbianos y encontraron que el grupo dominante tenía más genes para digerir carbohidratos que otros grupos. Sospechan que estas bacterias dominantes pueden usar más tipos de carbohidratos que sus competidores y son flexibles frente a diferentes condiciones de nutrientes. lo que podría ayudarlos a prosperar en las duras condiciones del lago.

Este trabajo se suma a lo que se conoce sobre Mono Lake, dijo Maggie C.Y. Lau, un microbiólogo del Instituto de Ciencias e Ingeniería del Mar Profundo de la Academia de Ciencias de China que no participó en la investigación. Todavía hay más que extraer de los datos de secuenciación, ella añadió.

"Tener datos metagenómicos junto con datos geoquímicos realmente nos ayudará a comprender todo el ecosistema, " ella dijo.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia de la Tierra y el espacio, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.