كيف نجت بكتيريا القارة القطبية الجنوبية في عزلة تامة لملايين السنين؟

نجحت بكتيريا القارة القطبية الجنوبية في البقاء على قيد الحياة داخل بيئة متجمدة شديدة الجفاف طوال ملايين السنين. كشفت دراسة حديثة أجراها باحثون في جامعة كولورادو بولدر عن توطن سلالات ميكروبية فريدة لا توجد في أي مكان آخر على كوكب الأرض.

سلالة أرثروباكتر الفريدة في تربة أنتاركتيكا

تتميز بكتيريا أرثروباكتر بقدرة فائقة على تحمل الظروف المناخية القاسية في القارة القطبية الجنوبية.

فحص العلماء مئات العينات من التربة القطبية وقارنوها بعينات عالمية من بيئات جافة وباردة متعددة.

أظهرت النتائج المخبرية أن تسعين بالمئة من السلالات المكتشفة في أنتاركتيكا فريدة جغرافياً ولم تُسجل سابقاً في أي موقع آخر.

تحدت هذه النتائج الفرضية العلمية القديمة التي تزعم انتشار الميكروبات المتطابقة في كافة أنحاء العالم دون عوائق.

التكيف الجيني والخصائص الحيوية للميكروبات المعزولة

طورت بكتيريا القارة القطبية الجنوبية آليات جينية استثنائية للتعامل مع البرودة الشديدة ونقص الغذاء الحاد.

تمتلك هذه السلالات جينومات صغيرة الحجم تحتوي على جينات متخصصة لمقاومة الإجهاد البيئي المتواصل.

تمتاز هذه الميكروبات بمعدل نمو بطيء للغاية يقل بثلاث مرات عن السلالات غير القطبية المماثلة.

تعتمد البكتيريا على تبادل المادة الوراثية بمرونة عالية لتعويض بطء التكاثر في التربة الفقيرة بالمغذيات.

العزلة الجغرافية وتأثير الدوامة القطبية

ساهم الانفصال الجغرافي الطويل للقارة القطبية الجنوبية في نشوء مجتمعات بكتيرية مستقلة تماماً عن العالم الخارجي.

تشكلت هذه العزلة البيئية منذ نحو أربعة وثلاثين مليون سنة نتيجة نشوء الدوامة القطبية الهوائية المحيطة.

تمنع التيارات الهوائية القوية انتقال الكائنات المجهرية الدقيقة من القارات الأخرى إلى داخل أنتاركتيكا.

يساعد هذا الحاجز الطبيعي في حماية التطور الجيني الفريد للميكروبات القطبية من التداخل الخارجي.

أسئلة شائعة حول بكتيريا أنتاركتيكا

• كيف تتغذى بكتيريا أنتاركتيكا في غياب المياه السائلة؟ تدخل البكتيريا في حالة خمول طويل وتنشط فقط خلال فترات ذوبان الجليد القصيرة بفعل أشعة الشمس.
• هل تختلف بكتيريا القارة القطبية جينياً عن بقية البكتيريا؟ نعم، تمتلك جينومات أصغر حجماً وجينات أقل استهلاكاً للطاقة مع قدرة أعلى على تبادل المادة الوراثية.