低バイオマスの解毒プロトコルを使用して7000~18万年前の南極永久凍土の微生物群の特徴づけ

科学分野:

• 微生物学
• 古代生態学
• 天体生物学

背景:

• マクマードー・ドライ・バレーには 多様な微生物が住んでいますが 永久凍土の微生物は 十分に研究されていません
• これらの古代微生物の理解は 古生物学的な再構築と 天体生物学的な研究にとって 極めて重要です

研究 の 目的:

• マクマルド・ドライ・バレーの 古代の永久凍土の生息地における 微生物の多様性と古生物学を調査する
• 地表の微生物群と地表の微生物群を比較し,極端に寒く乾燥した環境での居住性を評価する.

主な方法:

• 低バイオマスのDNA抽出技術を使った
• 微生物コミュニティの構造を分析するために16SリボソームRNA遺伝子増幅配列を用いた.
• ローワー・ライト・バレー (7,000〜25,000年) とピアス・バレー (>180,000年) の永久凍土サンプルを調査した.

主要な成果:

• 地表の永久凍土と比べると 地表の永久凍土には 異なる微生物群が確認された.
• 古代の孤立した微生物群は 地表の永久凍土に検出され,地表の土壌には存在しなかった.
• 高地にあるフリースヒルズの永久凍土 (>6万年前) で微生物のDNAは解消されず,居住可能性が厳しく制限されていることが示された.

結論:

• マクマードー・ドライ・バレーの 永久凍土は 古代の 孤立した微生物の生態系を 保存しています
• 永久凍土の形成の時の環境条件は,現在の表面条件と大きく異なっていた.
• 極端な寒さや乾燥は微生物の居住性を厳しく制限し,地球や火星の低密度集団の代替検出方法が必要となる.