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La Scoperta può contribuire a definire i limiti per vita su Terra come pure altrove nell'universo

La scoperta di milioni di micro-microbi che sopravvivono in un campione di 120,000 anni del ghiaccio prelevato da 3.000 metri sotto la superficie del ghiacciaio della Groenlandia è stata annunciata oggi dagli scienziati di Penn State (26 maggio) all'Assemblea Generale della Società Americana per Microbiologia a New Orleans, La. La scoperta può contribuire a definire i limiti per vita su Terra come pure altrove nell'universo, quali sui pianeti freddi come Marte.

Secondo il Vanya I. Miteva di Penn State, il socio di ricerca e Jean E. Brenchley, il professor di microbiologia e di biotecnologia, la maggior parte dei microbi che hanno scoperto in un campione di ghiaccio-memoria prelevato dal ghiacciaio era di meno di 1 micron nella dimensione -- batteri più piccolo il più comunemente conosciuti, che variano da 1 a 10 micron. Inoltre, una grande parte delle celle è sembrato essere ancora più piccola ed ha attraversato i filtri con i pori da 0,2 micron.

Gli scienziati sono interessati nella comprensione come la vita microbica può essere conservata in strati di ghiaccio polari per le centinaia di migliaia di anni nell'ambito degli sforzi che comprendono le temperature sotto zero, la dissecazione, le alte pressioni e le concentrazioni basse negli elementi nutritivi e nell'ossigeno. Poiché il ghiaccio era misto con lo strato di ghiaccio permanente antico al fondo del ghiacciaio, i microbi potrebbero essere bloccati là per forse milioni di anni.

“Siamo particolarmente interessati nella formazione di ultra-piccole celle come un meccanismo possibile di sforzo-sopravvivenza, se sono moduli minuscoli affamati dei microbi di dimensioni normali conosciuti o organismi novelli intrinsecamente nani ed anche se queste celle possono continuare i trattamenti metabolici mentre così altamente sono sollecitate,„ Miteva dice.

Cambiamenti Fisiologici che accompagnano la riduzione di una dimensione delle cellule possono permettere che diventi dormiente o mantenga estremamente - attività bassa con energia minima.

“Molti di questi microbi di ghiaccio-memoria sono collegati con vari ultra-piccoli microrganismi da altri ambienti freddi che sono stati indicati per usare il carbonio differente e le fonti di energia e per essere resistenti all'essiccamento, all'inedia, alla radiazione e ad altri fattori di stress. I Loro parenti moderni includono il ultra-micro alaskensis di modello di Sphingopyxis del batterio, che è abbondante in acque D'Alasca fredde,„ rapporti di Brenchley. Lei e Miteva sono nel corso in modo approfondito dell'esame di tutti i microbi che hanno trovato per determinare le identità e la diversità delle specie e cercare quelli con le funzioni novelle.

I ricercatori hanno usato vari metodi compreso le filtrazioni ripetute del campione, la microscopia elettronica e una tecnica modificata di citometria a flusso per rivelare rapidamente il numero delle celle e per stimare le loro dimensioni differenti, il contenuto del DNA ed altre caratteristiche. Miteva e Brenchley hanno scoperto le celle con molte forme e dimensioni differenti, compreso una grande percentuale che erano ancora più piccole delle dimensioni del filtro-poro di soltanto 0,2 micron.

“Sembra che questi ultra-piccoli microbi siano mancati spesso negli studi della ricerca perché attraversano i filtri più fini comunemente usati per raccogliere le celle per l'analisi,„ Miteva dica.

Gli Scienziati ritengono che queste celle nane appartengano “alla maggioranza barbara„ perché sono fra i 99 per cento di tutti i microbi su Terra che mai sono stati isolati e non coltivato stati per lo studio. Ottenere tali “isolati„ è necessario per descrivere un nuovo organismo, studiare la sua dimensione delle cellule, esaminare la sua fisiologia e valutare il suo ruolo ecologico.

“Ora conosciamo appena la punta dell'iceberg di tutti i microbi che esistono su Terra ed è generalmente che una grande parte di questi microbi sconosciuti sia molto piccola nella dimensione,„ Miteva creduto dice.

“Una sfida importante è di sviluppare gli approcci novelli per la coltura degli alcuni di questi organismi precedentemente unculturable,„ Brenchley dice. “Attualmente, nessun protocollo stabilito esiste e piccolo è conosciuto circa il ripristino questi sollecitati e delle cellule possibilmente danneggiate da un ambiente congelato che le sottopone ai termini gravi per i lungi periodi.„

Alcune delle celle che Miteva e Brenchley riuscivano nella coltivazione le circostanze speciali richieste e dei fino a sei mesi per formare le colonie iniziali. I ricercatori hanno scoperto che queste colonie si sono sviluppate più rapido durante ulteriore coltura e che la maggior parte hanno continuato a formare le celle principalmente piccole.

“Il Nostro studio sull'abbondanza, sull'attuabilità e sull'identità di ultra-piccole celle che esistono nel ghiaccio della Groenlandia è pertinente a scoprire come le piccole forme di vita possono essere; come le celle sopravvivono ad avere piccole, fredde e fame; e che nuovi trucchi dobbiamo sviluppare per coltivare queste piccole celle,„ Miteva dice. “Questo studio fa parte della ricerca continua dai microbiologi per sormontare le limitazioni correnti dei nostri metodi e per rispondere alla grande domanda, “Che nuovi microbi sono là fuori e che cosa stanno facendo? “„

http://www.science.psu.edu