В уникальных геотермальных источниках Дальнего Востока – на острове Кунашир и в кальдере вулкана Узон на Камчатке – обнаружены ранее неизвестные науке микроорганизмы. Международная группа ученых впервые смогла не только выявить, но и вырастить в лабораторных условиях представителей нового порядка архей, получивших название Tardisphaerales. Эти микроскопические формы жизни доминируют в местных кислых и горячих источниках, составляя до 40% всей микробной популяции, что указывает на их центральную роль в функционировании этих сложных природных систем. Результаты исследования опубликованы в научном журнале mSystems.
Открытие Tardisphaerales проливает свет на то, как работают одни из самых экстремальных экосистем нашего региона. Эти микроорганизмы оказались ключевыми переработчиками сложной органики, в частности полисахаридов – остатков растений, грибов и других микробов. Они выполняют своего рода санитарную функцию, разлагая органические вещества в горячей, кислой воде, где большинство других организмов выжить не способно. Их существование поддерживает естественный углеродный цикл в геотермальных зонах. Такая узкая специализация делает их незаменимыми для поддержания баланса в этих хрупких местообитаниях.
В то же время высокая адаптация Tardisphaerales к строго определенным условиям – высокой температуре и низкой кислотности – делает их крайне уязвимыми к любым внешним изменениям. Антропогенное воздействие, будь то нерегулируемый туризм, загрязнение прилегающих территорий или даже косвенное влияние климатических изменений на гидрологический режим вулканических зон, способно нарушить хрупкое химическое равновесие в горячих источниках. Незначительное изменение кислотности или температуры воды может привести к деградации и исчезновению популяций этих уникальных архей.
Последствия такого нарушения могут оказаться более серьезными, чем кажется на первый взгляд. Исчезновение доминирующего вида микроорганизмов, ответственного за первичную переработку органического вещества, неизбежно приведет к сбою во всей экосистеме. Это может вызвать накопление неразложившейся органики, изменение химического состава воды и донных отложений, что, в свою очередь, скажется на других, пока еще малоизученных обитателях геотермальных полей. Таким образом, эти микроорганизмы служат своего рода индикатором здоровья уникальных природных объектов Дальнего Востока.
Дальнейшее изучение Tardisphaerales и их ферментов, способных работать в экстремальных условиях, представляет интерес для биотехнологий, например, для создания новых подходов в переработке промышленных и сельскохозяйственных отходов. Обнаружение столь значимого элемента в экосистемах Камчатки и Курил подчеркивает важность сохранения этих территорий в их первозданном виде. Любое вмешательство в их тонко настроенную среду может привести к необратимой потере не только уникальных видов, но и ценных для науки и практики биологических ресурсов, о полном потенциале которых мы только начинаем догадываться.