El grupo de investigación del profesor asistente Yuu Hirose del Departamento de Química Aplicada y Ciencias de la Vida de la Universidad Tecnológica de Toyohashi, Universidad de Niigata, la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marina-Terrestre (JAMSTEC), y el Instituto Nacional de Investigaciones Polares, ha revelado la estructura de la comunidad de microorganismos que viven alrededor de los lagos de agua dulce en las áreas libres de hielo de Langhovde y Skarvsnes en la Antártida.

Un análisis de muestras recolectadas de las orillas del lago, charcos etc., utilizando un secuenciador de próxima generación, se ha verificado que las cianobacterias y los tardígrados están ampliamente distribuidos y que las algas eucariotas específicas son dominantes en ciertos sitios. Este conocimiento contribuirá a aclarar los mecanismos de adaptación de los microorganismos a tensiones físicas severas en la Antártida, p.ej. temperaturas bajas, irradiación ultravioleta y ciclos de congelación-descongelación.

La mayor parte de la Antártida está cubierta de nieve y hielo espesos, sin embargo; hay áreas sin hielo donde la tierra está expuesta. Las áreas libres de hielo ocupan solo alrededor del 0,2% del área en la Antártida, pero se han observado una variedad de microorganismos, y las áreas también se llaman "oasis antárticos". Cerca de la estación Showa existen dos áreas sin hielo llamadas Langhovde y Skarvsnes, Antártida, y hay 50 o más lagos grandes y pequeños en estas áreas. El agua no se congela en el fondo de estos lagos durante todo el año y un ecosistema único llamado "pilar de musgo, "que incluye principalmente musgo y hongos, esta distribuido.

El profesor asistente Yuu Hirose y otros del Departamento de Química Aplicada y Ciencias de la Vida de la Universidad Tecnológica de Toyohashi se centraron en las orillas de los lagos de agua dulce y también en los charcos y arroyos del agua de deshielo de la nieve. Estos entornos están completamente congelados durante la temporada de invierno y, en consecuencia, están sometidos a un estrés más extremo (por ejemplo, congelación y descongelación y cambios de temperatura). que en el fondo de los lagos.

En años recientes, Se ha desarrollado una técnica para analizar la estructura de la comunidad microbiana en entornos utilizando un secuenciador de próxima generación. Este método tiene una mayor sensibilidad y mejores propiedades cuantitativas que las de técnicas convencionales como la observación microscópica. El profesor asistente Hirose utilizó este método para analizar las estructuras de la comunidad microbiana en un total de 13 sitios en las cercanías de los lagos de agua dulce de la Antártida. Los resultados revelaron que las cianobacterias filamentosas estaban ampliamente distribuidas, y también que la proporción de cianobacterias y cianobacterias unicelulares con capacidad de diferenciación celular (llamados heterocistos), Era pequeño.

Los eucariotas de mayor distribución fueron los tardígrados con resistencia a la sequedad y las bajas temperaturas. Se verificó que en algunos sitios predominaron algas eucariotas específicas como las criptofíceas y las algas verdes. También hubo sitios que incluían nematodos que se alimentaban de algas. Es interesante que los hongos más dominantes en los pilares de musgo no fueran mayoritarios en estas áreas. Los resultados anteriores revelaron que una variedad de organismos viven incluso en ambientes severos, p.ej. las partes menos profundas de los lagos, y charcos y arroyos.

Se espera que en el futuro se aclare el mecanismo molecular de cómo los microorganismos que viven en estas áreas se adaptan a tensiones severas. Es importante aclarar la relación entre factores ambientales, como la temperatura y las condiciones de luz, y estructuras comunitarias de microorganismos. El seguimiento y mantenimiento del ecosistema antártico basado en esta información también es importante.