Kroz duboke i tamne prolaze tajanstvenog podvodnog labirinta u Meksiku, poznatog po čuvanju nevjerovatnih majanskih artefakata, nalazi se ogromno bogatstvo mikrobnog života.
Prvi put istraživači su uzeli uzorke nekih od najteže dostupnih uzoraka tim kartiranim sistemima špilja, koji pokrivaju 1.500 kilometara. Pronašli su cvjetajuće mikrobne metropole unutar slojeva slatke vode koja leži na vrhu slane vode koja prodire iz Meksičkog zaljeva.
Meksički karbonatni akvifer Yucatána jedan je od najopsežnijih podzemnih sistema na Zemlji, a samo je dio pravilno mapiran. Njegove brojne vrtače, kao i njegova složena mreža podzemnih tunela i masivnih špilja, pružaju vodu za piće deset milijuna posjetitelja svake godine i dva miliona lokalnih stanovnika.
"Ovo su nevjerovatni uzorci podzemnih rijeka koje je posebno teško dobiti", napominje geobiolog Matthew Selensky, koji je radio na istraživanju dok je bio na Univerzitetu Northwestern.
Osim značajnog gradijenta soli, život u tim prirodnim prijemnicima vode mora se nositi sa slojevima temperature, kiselosti, svjetla i različitih koncentracija hranjivih tvari.
Koristeći 78 uzoraka vode prikupljenih od hrabrog tima ronilaca iz špilja, koji su dio lokalnog ronilačkog centra "Under The Jungle", geobiologinja Magdalena Osburn sa Sveučilišta Northwestern i njen tim sekvenirali su gene kako bi utvrdili obilje različitih vrsta mikroba. Istraživači su pronašli 4.183 jedinstvene sekvence koje predstavljaju 917 različitih obitelji mikroba, s jedinstvenim uzorcima vrsta u različitim područjima.
"Mikrobne zajednice tvore različite niše", kaže Osburn. "Postoji raznolika postava koja se čini da se kreće, ovisno o tome gdje gledate. Ali kada pogledate cijeli skup podataka, postoji osnovni skup organizama koji čini ključne uloge u svakom ekosistemu." Gdje god su gledali među 12 lokacija koje su uzorkovali, istraživači su primijetili istu obitelj bakterija: Comamonadaceae.
Ovi mali, štapićasti organizmi dobro su poznati u tlu i vodenim okolištima. Zahtijevaju kisik i koriste se repićima sličnim repovima kako bi se kretali.
"Izgleda da Comamonadaceae ima nešto drugačije uloge u različitim dijelovima akvifera, ali uvijek obavlja glavnu ulogu", objašnjava Osburn. "Ovisno o regiji, ima drugačijeg partnera. Comamonadaceae i njegovi partneri vjerojatno imaju neki mutualistički metabolizam, možda dijeleći hranu."
Ti partneri uključuju bakterije koje jedu dušik poput Gemmataceae i druge vrste poput Methyloparacoccus, koje koriste metan, kao i poznate mikrobe koji jedu organske tvari, ovisno o trenutnim uvjetima okoline, prenosi Science Alert.
Ovi akteri vjerovatno utječu na različitu hemijsku vodu koja se vidi u različitim područjima akvifera. "Ovaj podzemni sistem rijeka pruža vodu za piće milionima ljudi", napominje Osburn. "Dakle, sve što se događa s mikrobnim zajednicama tamo potencijalno može utjecati na ljude."
Zbog svoje izolirane prirode, veći dio ekosustava akvifera ostao je relativno netaknut u poređenju s izloženijim okolišima iznad. Ipak, onečišćivači i dalje prodiru u ovaj složeni sistem, uključujući gnojiva, pesticide, lijekove i proizvode za ličnu njegu.
Nedavna analiza otkrila je da je samo 13 od 173 proučavana prirodno oblikovana vrtača bilo bez onečišćenja, ističući da je ovo jedinstveno mjesto također ranjivo ljudskoj aktivnosti, unatoč svojoj izolaciji.
