Шансы найти супербактерию в почве?

Каждый день по всему миру выкапываются и перемещаются тонны почвы, камней и т. д. Палеонтологи также регулярно раскапывают окаменелости, захороненные и замороженные образцы, а биологи берут образцы вечной мерзлоты, почвы и подземных водоемов.

Учитывая все потрясения этих древних и подземных субстратов и образцов, мне интересно, каковы шансы, что мы обнаружим супержука?

  • под супербактерией я подразумеваю неизвестный в других отношениях микроорганизм, который современная медицина не может убить.

Я понимаю, что это, вероятно, слишком широкий вопрос, чтобы на него можно было ответить здесь (но не стесняйтесь попробовать!), поэтому я разобью его на более актуальный набор вопросов для информирования моего исследования.

  1. Сколько микробов (количество видов и/или плотность) обычно содержится в кубическом метре почвы? (или другой объем)

  2. Меняется ли это обилие и разнообразие микробов с глубиной?

  3. Какое самое глубокое место в земной коре было обнаружено для жизни?

    • Эта статья от 2010 года предлагает почти 1400 метров. Нашли ли мы глубже?

Ответы (2)

What is the deepest place in the crust that has been found to harbor life?

Самое глубокоживущее животное:

  • Эта награда достается « червю- дьяволу » ( Halicephalobus mephisto ), нематоде, обитающей на глубине 3,6 км!

Halicephalobus mephisto крошечный (всего 0,5 мм в длину) и представляет собой самый глубокий из когда- либо обнаруженных многоклеточных организмов.

  • Оригинал статьи можно найти здесь: Borgoni et al. (2011)

    • Должен отметить, что в работе был обнаружен дефинитив Halicephalobus mephisto на глубине 1,3 км, а последовательность гена рРНК, принадлежащая экземпляру Monhysteridae , обнаружена на глубине 3,6 км.

Do these microbe abundances and diversity change with depth?

Согласно Inagaki et al (2015) , плотность микробов на малых глубинах очень низкая:

Подсчитывая клетки этих микробов, они также заключают, что это небольшое сообщество, всего одна клетка на кубический сантиметр осадка в некоторых участках осадка.

Это интересный вопрос, и я надеюсь, что этот ответ не покажется легкомысленным, потому что это не входит в мои намерения. Шансы обнаружить микроорганизм, который никогда не сталкивался с людьми (или любыми млекопитающими), но развил способность заражать их, на мой взгляд, довольно низок. Чтобы организм был патогенным, он должен иметь средства уклониться от иммунной системы хозяина. Это адаптивная черта, требующая совместной эволюции с хозяином. Вы можете найти обсуждение патогенов в учебнике по молекулярной биологии клетки . Важно отметить, что есть раздел под названием « У патогенов развились особые механизмы взаимодействия со своими хозяевами » , который довольно хорошо отвечает на ваш вопрос:

В отличие от [нормальной микробной флоры], специализированные патогены не требуют, чтобы хозяин был ослаблен иммунитетом или был травмирован [чтобы вызвать инфекцию]. Они разработали узкоспециализированные механизмы преодоления клеточных и биохимических барьеров и вызывания специфических реакций организма-хозяина, способствующих выживанию и размножению патогена.

Чтобы выжить и размножаться в хозяине, успешный патоген должен быть в состоянии: (1) колонизировать хозяина; (2) найти питательно совместимую нишу в организме хозяина; (3) избежать, подорвать или обойти врожденные и адаптивные иммунные реакции хозяина; (4) репликация с использованием ресурсов хоста; и (5) выход и распространение на новый хост. Под жестким селективным давлением, направленным на то, чтобы вызвать только правильные ответы клеток-хозяев для выполнения этого сложного набора задач, патогены развили механизмы, которые максимально используют биологию их организмов-хозяев.

Также имейте в виду, что появление супербактерий связано с интенсивным селективным давлением при использовании антибиотиков. Такой сценарий неприменим к организмам, с которыми мы никогда раньше не сталкивались.