Náttúrufræðingurinn

Volume

Náttúrufræðingurinn - 2013, Page 29

Náttúrufræðingurinn - 2013, Page 29
137 Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags ættkvíslinni Rhodopseudomonas. Líkt og aðrir purpuragerlar eru tegundir Rhodopseudomonas ættkvíslarinnar valháð ljóstillífandi og finnast gjarnan í súrefnissnauðu en vel lýstu umhverfi.93 Hvorugt þeirra skilyrða á við um Bárðarstofu, en VH0246 einangraðist af steini í henni, og má því telja líklegt að hann eigi ekki náttúruleg heimkynni sín í hellinum. Þess ber þó að geta að purpuragerlar, og Rhodopseudomonas þar á meðal, geta einnig vaxið heterótrófískt og þarfnast þá súrefnis.93 Það er því ekki loku fyrir það skotið að bakteríur þessar fái dafnað í hell- inum. Bosea (stofn VH0249), eins og margar aðrar ættkvíslir Bradyrhizobi- aceae ættarinnar, er gjarnan að finna í rótum og rótarumhverfi plantna, einkum belgjurta.94 Þær eru þó einnig algengar í ferskvatni.95 Stefjungar (phylum Bacteroidetes) Þó svo DNA úr bakteríum af fylkingu stefjunga (Bacteroidetes) hafi fundist í klónasöfnum úr all mörgum hellum,2,36,96 þá hafa þessar lífverur litla umfjöllun hlotið í tengslum við hella. Þrír stofnar sfingógerla (þ.e., baktería sem tilheyra ætt Sphingo- bacteriaceae) einangruðust úr Vatns- helli. Þetta voru stofn VH0406 sem tilheyrir Pedobacter, fremur stórri og vel þekktri ættkvísl jarðvegs- baktería, og stofnar VH0701 og VH0703 sem báðir tilheyra ætt- kvíslinni Mucilaginibacter, en báðir voru þeir einangraðir úr lítilli vatns- uppsprettu í Iðrum. Báðar eru ætt- kvíslirnar þekktar að fjölhæfni í niðurbroti á ýmsum lífrænum efnum og fjölliðum.97 Harðskyrnur (phylum Firmicutes) Bacillus er með best þekktu og tegundaauðugustu ættkvíslum baktería, en hún var fyrst skil- greind af Christian Ehrenberg og Ferdinand Cohn um miðja 19. öld og telur nú 268 tegundir.38 Mikinn fjölbreytileika í efnaskiptum er að finna innan ættkvíslarinnar og finnast fulltrúar hennar í hinu fjöl- breytilegasta umhverfi.98 Þess ber þó að gæta að ættkvíslin er þekkt að því að mynda fjölþolin dvalargró sem dreifast auðveldlega með veðri og vindum og því er hugsanlegt að þó Bacillus ræktist upp úr gefnu umhverfi hafi hann aðeins verið þar til staðar sem allokþónískur gestur, jafnvel á óvirku formi.98,99 Svipaða sögu er að segja af hinni náskyldu ættkvísl Paenibacillus.100 Það er því ekki endilega til marks um hlutfallslegt mikilvægi þessara baktería í örverubíótu Vatnshellis hversu margir stofnar safnsins hafa greinst til þessara ættkvísla (2. tafla) en, þó svo Bacillus sé á meðal þeirra ættkvísla sem Lavoie og Northup8 telja til vísibaktería um áhrif mannaferða á örverulífríki hella, þá teljum við ekki líklegt að þeir Bacillus og Paenibacillus stofnar sem einangruðust í þessari rann- sókn eigi uppruna sinn að rekja til mannaferða, heldur teljum við líklegra að þeir myndi hluta af hinu eiginlega lífríki hellisins. Þá skoðun byggjum við á því að stofnarnir eru kuldaþolnir, enda sumir hverjir einangraðir við 4°C, og 16S rDNA raðir þeirra líkjast helst stofnum sem einangraðir voru úr umhverfi á borð við jökulís, sífrera og úr bergi (2. tafla). Þó er rétt að hafa í huga að varasamt getur verið að byggja fínni kennigreiningu en að ætt- kvíslarstigi á rDNA greiningu einni saman.50 Bacillus er einnig meðal þeirra ættkvísla sem nefndar hafa verið sem mögulegir þátttakendur í mótun hellaumhverfis. Þannig hefur hún til dæmis verið orðuð, ásamt geislagerlinum Streptomyces, við myndun kalkútfellinga í Altamira helli á Spáni101 og Northup et al.2 telja líklegt að Bacillus og skyldar bakteríur eigi þátt í myndun ákveðinna járnoxíðútfellinga sem stundum má sjá í hraunhellum. Þrír stofnar, allir úr Bárðar- stofu, tilheyra ætt Planococcaceae og samkvæmt flokkun með Infernal algóriþmanum83 hjá Ribosomal Da- tabase Project82 tilheyra þeir ætt- kvíslinni Paenisporosarcina þó svo líkustu raðir í GenBank séu skráðar sem Sporosarcina raðir (2. tafla). Margföld samröðun með MUSCLE algóriþma19 og upprunaflokkun með neighbour-joining algóriþma20 styður einnig greiningu stofnanna sem Paenisporosarcina (7. mynd). Ættkvíslin var skilgreind árið 2009 og inniheldur aðeins tvær tegundir, P. quisquillarium og P. macmurdoensis (áður Sporosarcina macmurdoensis).102 Stofnarnir virðast líkari P. macmur- doensis, en hún var upphaflega einangruð úr örverubreiðu í snjó- bráðartjörn á Suðurskautslandinu103 og hefur ekki áður einangrast úr hellaumhverfi svo vitað sé. Samsetning og líkleg starfsemi heildarbíótunnar Hellar eru almennt álitnir snauðir af lífrænum næringarefnum36,104 og því vekur ef til vill athygli að þær bakteríur sem einangruðust í rann- sókninni virðast flestar vera ófrum- bjarga, að minnsta kosti ef miðað er við þeirra flokkunarfræðilegu nágranna (2. tafla), þó raunar megi líklegt telja að minnsta kosti sumir betapróteusargerlanna séu valháð efnatillífandi. Þess ber að vísu að gæta að einangrunarætin innhéldu öll lífræna kolefnis- og orkugjafa, í mis miklu magni þó. Þetta kemur þó ekki á óvart og er í samræmi við erlendar rannsóknir sem gefa til kynna að hellahrúður og annar örverugróður í hellum sé að stórum hluta ófrumbjarga og geislagerlar gjarnan meðal ráðandi tegunda.1,2,28 Barton og félagar36 bentu raunar á að örverugróður í hellum sé ekki einungis fjölbreyttari en áður var talið, heldur beri hann einnig öll einkenni samlífis: Engin ein tegund ráði yfir öllum þeim ferlum sem þarf til að dafna í þessu fágæfa umhverfi, heldur þarf samspil (syntrófíu) margra mismunandi aðila til að mynda stöðuga örverubreiðu á formi vegghrúðurs36,104 þar sem saman fara ferlar á borð við niður- brot lífrænna efna sem berast í hellinn frá yfirborðinu, binding rokgjarnra lífrænna smásameinda, koldíoxíðs og niturs úr andrúmslofti, og leysingu fosfats og oxun afoxaðra málma, svo sem Fe(II) og Mn(II), í bergi hellisveggjanna.104 Ætla má út frá staðháttum að helsta uppspretta lífræns kolefnis í Vatnshelli sé í jarðvegi, mosa-,

x

Náttúrufræðingurinn

Direct Links

If you want to link to this newspaper/magazine, please use these links:

Link to this newspaper/magazine: Náttúrufræðingurinn
https://timarit.is/publication/337

Link to this issue:

Link to this page:

Link to this article:

Please do not link directly to images or PDFs on Timarit.is as such URLs may change without warning. Please use the URLs provided above for linking to the website.