Research press release

微生物学:微生物が海底下で生き続けるための仕組み

Nature

Microbiology: Surviving deep under the sea

海底下に生息する微生物群集に関する研究によって最大で海底下750メートルの群集が発見され、こうした極限環境で微生物が生き続けるためのメカニズムに関する手掛かりが得られた。この研究成果について報告する論文が、今週Nature に掲載される。

地球の上部地殻には微生物が存在することが知られているが、海洋下部地殻に関する情報は少ない。海底下の岩石に生息する微生物相が生き続けることには困難が伴う。その環境で、成長やその他の過程に必要な炭素とエネルギーを十分に得ることが難しいからだ。

今回、Virginia Edgcombたちの研究チームは、地球の下部地殻が露出しているインド洋のアトランティス海台の海底下から岩石試料を採取し、発掘された海洋下部地殻から活性の高い微生物群集を発見した。Edgcombたちは、こうした微生物の酵素活性測定値とmRNA回収量に基づいて、細胞活性レベルが非常に低いと判定し、予想外の従属栄養プロセス(有機物を食料源とするプロセス)を複数同定した。例えば、エネルギーの生産と貯蔵に使用できる化合物を生産するためのアミノ酸のリサイクルだ。こうした適応は、深海生物圏で散在する少量の資源をめぐる競争を反映したものだとEdgcombたちは考えている。

Edgcombたちは、微生物相の多様性と活動がアトランティス海台下の微生物に類似しているかどうかを判定するには、海洋下部地殻のさらなる探査が必要だと指摘している。

The discovery of microbial communities up to 750 metres below the seafloor provides insights into how these microorganisms are able to survive in this extreme environment. These findings are published in Nature this week.

Microorganisms are known to be present in the Earth’s upper crust, but limited information exists about the lower oceanic crust. It is challenging for microbiota living in rock under the seafloor to survive because of the difficulties in obtaining sufficient amounts of carbon and energy for growth and other processes.

Virginia Edgcomb and colleagues obtained rock samples from below the seafloor at the Atlantis Bank in the Indian Ocean, where the Earth’s lower crust is exposed. Here, the authors discovered active microbial communities in the exhumed lower oceanic crust. On the basis of enzyme activity measurements and mRNA recovery from these microorganisms, they determined that levels of cellular activity were very low. They identified unexpected heterotrophic processes (using organic material as a source of food), such as the recycling of amino acids to produce compounds that can be used in energy production and storage. They suggest that these adaptations reflect the competition for limited and sporadically available resources in the deep biosphere.

The authors note that further exploration of the lower oceanic crust is required to determine whether the diversity and activities of microbiota are similar to those found below the Atlantis Bank.

doi: 10.1038/s41586-020-2075-5

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。

「注目のハイライト」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度