Zajednice mikroorganizama na dnu polarnih jezera evoluirale su nezavisno od drugih regiona, pod uticajem posebne geološke, biološke i klimatske istorije njihovih regiona. Jedinstveni karakter mikrobnih zajednica naglašava hitnu potrebu za uključivanjem ovih oblika života u planove upravljanja polarnim regionima.
Međunarodni istraživački tim naučnika predvođen biolozima sa Univerziteta u Gentu, Belgija, sa profesorom Dominikom Hodžsonom iz British Antarctic Survei, uzorkovao je i sekvencirao biodiverzitet i evolucionu istoriju mikroorganizama u preko 200 arktičkih, subantarktičkih i antarktičkih jezera.
Nova studija pokazuje upadljive razlike u sastavu mikrobnih zajednica između polarnih regiona, pri čemu u jezerima na severnom i južnom polu dominiraju različite grupe. Njihov rad je prva velika DNK studija ovih jedinstvenih mikrobioma i objavljena je u časopisu Science Advances.
Polarne regione karakterišu ekstremni uslovi života, kao što su veoma niske temperature i niska dostupnost vode i hranljivih materija. Jezera u ovim surovim okruženjima su oaze biodiverziteta i produktivnosti u kojima mikroskopski organizmi dominiraju životom.
Pretpostavlja se da su se mikroorganizmi, zbog svog astronomskog broja i male veličine ćelija, nesmetano kretali po Zemlji i kolonizovali sva pogodna staništa. Ova hipoteza je sada testirana korišćenjem DNK za upoređivanje sastava zajednica u više od 200 arktičkih, subantarktičkih i antarktičkih jezera kako bi se utvrdilo da li imaju istu evolucionu istoriju.
Profesor Dominik Hodžson predvodi tim za ledene pokrivače i klimatske promene u Britanskoj anketi o Antarktiku i koautor je studije. On kaže: „Ovo istraživanje je kulminacija višegodišnjeg uzorkovanja teško dostupnih mikroskopskih zajednica i primene najnovijih dostignuća u DNK.“
„Promenljivo je videti dokaze da je život mikroba na polovima oblikovan klimatskim i biološkim faktorima specifičnim za pojedinačne regione, a ne, kako se ranije mislilo, deo iste globalne evolucione putanje.
Antarktik je postepeno prekriven ledenim pokrivačem od kasnog eocena (pre 34 miliona godina), što je dovelo do izumiranja većine grupa biljaka i životinja. Takođe je veoma izolovan na južnoj hemisferi, što je sprečilo ove grupe da ponovo kolonizuju kontinent. Arktičke kopnene mase, s druge strane, su geografski veoma povezane i bile su pokrivene ledenim pokrivačima samo tokom glacijalnih maksimuma od pre 3,2 miliona godina.
Kod životinja i biljaka, ovo je dovelo do jakih razlika u evolucionoj istoriji vrsta i njihovoj geografskoj distribuciji na oba pola. Ipak, smatralo se da se mikroorganizmi slobodno kreću po Zemlji.
Nova studija pronalazi različite grupe mikroorganizama u jezerima na severnom i južnom polu. Heterotrofne bakterije—mikroorganizmi koji se hrane organskim ugljenikom—i alge otporne na ispašu izgleda da su relativno zastupljenije na Arktiku, dok su cijanobakterije—mikroorganizmi koji dobijaju energiju fotosintezom—i zelene alge dominantnije u antarktičkim jezerima. Raznovrsnost vrsta je takođe manja na Antarktiku.
Analize su pokazale da je formiranje ledenih kapa tokom istorijskih glacijalnih perioda dovelo do nestanka nekoliko grupa mikrobnih organizama sa Antarktika. Tim je uspeo da pokaže da su grupe koje su preživele mogle da evoluiraju u izolaciji. Na ovaj način, zajednička vrsta predaka dovela je do nekoliko podvrsta i varijeteta sa distribucijom ograničenom na Antarktik.
Čak i na dubokim evolucionim nivoima, čini se da su mnoge genetske loze dugotrajne i jedinstvene za Antarktik. Ovo pokazuje da je kretanje između polova tokom dugih vremenskih razmaka prilično ograničeno i da Južni okean takođe čini veliku barijeru za mikroorganizme.
Jedinstveni karakter mikrobnih zajednica u ovim polarnim jezerima je snažan argument za bolju zaštitu ovih staništa od uticaja čoveka kroz, između ostalog, povećanje turističke eksploatacije Antarktika.
