Naukowcy z dwóch amerykańskich uniwersytetów od grudnia prowadzą badania w prehistorycznym lesie położonym pod wodą u wybrzeży Alabamy. Dzięki mikroorganizmom w nim żyjącym, mają nadzieję pozyskać substancje, które mogłyby zostać wykorzystane w medycynie i przemyśle.

Prawie 60 tysięcy lat temu nad brzegiem prehistorycznej rzeki w pobliżu Zatoki Meksykańskiej rósł las cypryśników błotnych, czyli drzew z rodziny cyprysowatych, które w naturze rosną w południowo-wschodnich stanach USA, zaś w Europie coraz częściej są używane jako rośliny ozdobne. Z upływem czasu masywne drzewa obumierały, a ich ogromne pnie grzebały się w osadzie z torfu i innych substancji. W miarę podnoszenia się poziomu morza i cofania linii brzegowej, leśne pozostałości zostały zalane i pochowane w morzu na tysiąclecia. Z czasem ruch wody zaczął odsłaniać ten prehistoryczny podwodny las.

Niedawno zespół naukowców z Uniwersytetu Northeastern i Uniwersytetu Utah rozpoczął prace nad odkryciem tajemnic lasu oraz jego potencjału do wzbogacenia medycyny i biotechnologii. W poniedziałek ukazała się publikacja podsumowująca dotychczasowe badania.

Prehistoryczne drzewo wyciągnięte na statek badawczy (Brian Helmuth/NOAA)

Załadunek drzewa (Brian Helmuth/NOAA)

Bakterie z „robaków okrętowych”

Wraz z coraz większym zapotrzebowaniem na nowe enzymy wykorzystywane w przemyśle oraz potencjalne substancje lecznicze naukowcy zaczęli bardziej interesować się oceanem. Żyjące w lesie zwierzęta morskie i ich symbiotyczne mikroorganizmy stały się potencjalnie bogatym źródłem biomolekuł o wysokiej wartości biofarmaceutycznej i biotechnologicznej.

Badacze zaczęli analizować bioróżnorodność i potencjał zatopionego lasu u wybrzeży Alabamy. Dla naukowców było jasne, że zapewnia on stabilne siedlisko morskie. Zespół skupił się na bakteriach występujących w tak zwanych „robakach okrętowych” – morskich małżach z rodziny świdrakowatych. Zwierzęta te przekształcają drewno w tkankę zwierzęcą, tworząc tym samym podstawę łańcucha pokarmowego, który może wspierać bogatą bioróżnorodność ryb, bezkręgowców i mikroogranizmów w społecznościach przypominających rafy koralowe.

Dotychczas prace zespołu nad bakteriami pasożytniczymi u tych zwierząt zaowocowały poznaniem co najmniej jednego antybiotyku do leczenia infekcji pasożytniczych. Związki te, produkowane przez symbiotyczne drobnoustroje, są mniej toksyczne dla zwierząt niż bakterie żyjące na wolności, ponieważ te cząsteczki zostały zasadniczo „wstępnie przetworzone” przez ich zwierzęcych żywicieli.

Według analiz, mogą one rozmnażać się w niższych temperaturach niż obecne procesy przemysłowe, dzięki czemu ten sektor mógłby sporo zaoszczędzić.

Pobranie ”robaków okrętowych” z drzewa (Brian Helmuth/NOAA)

Niewielki fragment lasu

Na początku grudnia zespół naukowców przeprowadził pierwszą próbę prac terenowych w ramach projektu. Podczas dwóch dni nurkowania zebrano kilka kawałków drewna, które przekazano Laboratorium Morskiemu na wyspie Dauphin. Z drewna usunięto ponad 300 zwierząt, sfotografowano je i zidentyfikowano. Niektóre z nich zostały zachowane jako próbki do przyszłych analiz DNA, podczas gdy inne zostały wykorzystane do stworzenia płytek hodowlanych do pobierania próbek dla mikroorganizmów.

Chociaż próbki pochodzą z niewielkiej części starożytnych terenów leśnych, już teraz naukowcy mogli zbadać, w jaki sposób ten materiał może wspierać społeczności zwierząt morskich. Dzięki naturalnym zmianom, które zachodziły przez tysiąclecia, drzewa te stawały się dla nich coraz bardziej istotne. Prowadzone obecnie prace mają dać kolejne rozwiązania zagadek tajemniczego morskiego lasu.

Tak wygląda podwodny las (Francis Choi/NOAA)

Badania dla NOAA

Ten projekt jest związany z wysiłkami Narodowej Agencji Oceanów i Atmosfery (NOAA) na rzecz wzmocnienia projektu „Blue Economy”, który obejmuje handel morski, krajową produkcję owoców morza, zdrowe i zrównoważone rybołówstwo, odporność wybrzeża, produkcję energii, turystykę i rekreację, ochronę środowiska i bezpieczeństwo narodowe.

Dzięki projektowi mają powstać podstawy do zrozumienia i wykorzystania podobnych społeczności jako źródeł nowych związków dla medycyny i biotechnologii. Aby zwiększyć wartość swoich wysiłków badawczych, naukowcy dążą do stworzenia skutecznych narzędzi i zasobów wspierających przyszłe odkrycia i edukację.

Dokumentacja fragmentu drzewa (Brian Helmuth/NOAA)


 

Źródło: oceanexplorer.noaa.gov
0 0 votes
Article Rating