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科学者は、地球の深い土壌で新しい微生物を発見します

この画像は、土壌の上から土壌を通って最大700フィートまでの深さまで伸びる地球の重要なゾーンを示しており、このゾーン全体に住む微生物を描いています。このゾーンは、食物生産、水質、生態系の健康に不可欠な土壌形成、水循環、栄養サイクリングなどの重要なプロセスを規制するため、地球上のほとんどの生活をサポートしています。クレジット：ミシガン州立大学 科学者は、地球の重要なゾーンで、水質を回復する深い土壌の領域で新しい微生物の門を発見しました。飲料水になる地下水は、これらの微生物が住んでいる場所を通過し、残りの汚染物質を消費します。 「深いクリティカルゾーンで繁栄する候補門の多様化、ニッチ適応、進化」という論文は、 国立科学アカデミーの議事録。 レオナルド・ダ・ヴィンチはかつて、「足元の土壌よりも天体の動きについてもっと知っている」と言った。ミシガン州立大学の微生物学の専門家であるジェームズ・ティエデエは、ダ・ヴィンチに同意します。しかし、彼は、地球の動的な「生きている肌」の一部である重要なゾーンでの仕事を通してこれを変えることを目指しています。 「重要なゾーンは、木の上から土壌を通って最大700フィートまでの深さまで伸びています」とTiedje氏は言います。 「このゾーンは、土壌の形成、水のサイクリング、栄養サイクリングなどの重要なプロセスを規制するため、地球上のほとんどの生命を支えています。これは、食料生産、水質、生態系の健康に不可欠です。その重要性にもかかわらず、深いクリティカルゾーンは、比較的未発表の地球の主要な部分であるため、新しいフロンティアです。」 クリティカルゾーンの深い層で研究者が見つけたもの MSU微生物学、遺伝学および免疫学省の大学著名な名誉教授であるTiedjeは、CSP1-3と呼ばれるマイクロベのこの巨大な未開拓の微生物の世界で発見されました。 この新しい門は、アイオワ州と中国の両方の深さから70フィートまでの土壌サンプルで特定されました。なぜアイオワと中国？これらの2つの領域には非常に深く類似した土壌があるため、研究者は、その発生が1つの領域だけでなく、より一般的であるかどうかを知りたかったとTiedjeは言いました。 Tiedjeのチームはこれらの深い土壌からDNAを抽出し、CSP1-3の祖先が水の中に住んでいたことを発見しました。彼らは、進化の歴史の中で、土壌環境を植民地化するために少なくとも1つの主要な生息地移行を受けました。 Tiedjeはまた、微生物が活性であることを発見しました。 「ほとんどの人は、これらの生物は胞子や休眠のようなものだと思うだろう」と彼は言った。 「しかし、DNAを調べることで見つけた重要な調査結果の1つは、これらの微生物が活発でゆっくりと成長していることです。」 Tiedjeはまた、これらの微生物がコミュニティの珍しいメンバーではないことに驚いたが、支配的だった。場合によっては、彼らはコミュニティの50％以上を構成しましたが、これは表面土壌では決してそうではありません。 「深い土壌は非常に異なる環境であり、この生物のグループがこの貧しい土壌環境に適応するために長期間にわたって進化したため、これが起こったと思います」とTiedje氏は付け加えました。 微生物が水を浄化する方法 土壌は私たちの惑星の最大の水フィルターです。水が土壌を通過すると、物理的、化学的、生物学的プロセスを通して清掃されます。ほとんどの植物の根が存在する表面の土壌は、多くの場合、雨水がすぐに通過する非常に少量の土壌です。しかし、深い土壌の量ははるかに大きいです。これは、CSP1-3が役立つ場所です。彼らは、浄化プロセスを完了するために表土から洗い流された炭素と窒素を外します。 「CSP1-3は、土壌の表面層を通り抜けたものをきれいにするスカベンジャーです」とTiedje氏は言います。 「彼らにはやるべき仕事があります。」 次は何ですか？ Tiedje氏によると、次のステップは、これらの微生物のいくつかを実験室で培養することであり、それらが成長した場合、この深い土壌環境で非常に成功することができる独自の生理学についてさらに学ぶことができます。これは簡単ではありません。微生物の世界のほとんどは、彼らが住んで成長する条件を再現することが非常に困難であるため、培養されていません。 たとえば、CSP1-3の祖先は温泉に住んでいたため、Tiedjeのラボは、ゲノムからの情報に基づいて新しい成長条件をテストする一例として、高温でそれらを栽培しようとしています。 しかし、誰かがそれを行うことができれば、彼は塩素化化合物を脱塩素化できる微生物も発見したので、ティードエはできます。 「CSP1-3の生理学は、生化学によって駆動されるため、他の目的のためにいくつかの興味深い価値の遺伝子があるかもしれません」と彼は言いました。 「たとえば、困難な汚染物質を代謝する能力がわからないので、それを学ぶことができれば、地球の最も差し迫った問題の1つを解決するのに役立ちます。」 詳細： Wenlu Feng et al、多様化、ニッチ適応、および深いクリティカルゾーンで繁栄する候補門の進化、 国立科学アカデミーの議事録 （2025）。 doi：10.1073/pnas.2424463122 ミシガン州立大学が提供 引用：科学者は、地球の深い土壌で新しい微生物を発見します（2025年4月7日）2025年4月7日https://phys.org/news/2025-04-scientists-microbes-earth-deep-soil.htmlから取得 このドキュメントは著作権の対象となります。私的な研究や研究の目的のための公正な取引とは別に、書面による許可なしに再現される部分はありません。コンテンツは情報のみで提供されます。 #科学者は地球の深い土壌で新しい微生物を発見します