Are members of Bacillus cereus group restricted to specific regions of Antarctica?
Ondanks uitgebreide meerjarige bemonsteringen verspreid over de Zuidelijke Shetlandeilanden, onthult deze studie dat bacteriën uit de *Bacillus cereus*-groep extreem zeldzaam en ruimtelijk beperkt zijn tot uitsluitend het King George Island in het moderne Antarctica.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van een preprint die niet peer-reviewed is. Dit is geen medisch advies. Neem geen gezondheidsbeslissingen op basis van deze inhoud. Lees de volledige disclaimer
Diep in de bodem van onze planeet, verborgen onder gras, zand en bosgrond, leeft een enorme gemeenschap van microscopische organismen. Onder de meest voorkomende hiervan zijn bacteriën die taaie, slapende schillen vormen die sporen worden genoemd, waardoor ze extreme hitte, kou en droogte gedurende lange perioden kunnen overleven. Eén specifieke familie van deze bacteriën, bekend als de Bacillus cereus-groep, is overal ter wereld in de bodem te vinden. Hoewel de meeste leden van deze familie onschadelijk zijn, kunnen sommigen ziekten veroorzaken bij mensen of insecten, wat hun aanwezigheid in het milieu een onderwerp van belang maakt voor wetenschappers. Decennialang hebben onderzoekers zich afgevraagd hoe deze alomtegenwoordige bacteriën zich gedragen in de meest extreme omgevingen op aarde, met name in Antarctica. Terwijl het continent opwarmt, groeit de bezorgdheid dat eeuwenoude microben die gevangen zitten in de bevroren grond wakker kunnen worden, wat potentieel het delicate pool-ecosysteem kan beïnvloeden of zelfs nieuwe risico's kan vormen. Het begrijpen van waar deze bacteriën leven, of ze er überhaupt leven, is cruciaal voor het in kaart brengen van het verborgen leven van het bevroren continent.
Een team van onderzoekers uit Brazilië vertrok om een eenvoudige maar moeilijke vraag te beantwoorden: zijn deze veelvoorkomende bodembacteriën daadwerkelijk aanwezig in Antarctica, en zo ja, waar verstoppen ze zich? Tussen 20 19 en 2023 reisden de wetenschappers naar de Zuidelijke Shetlandeilanden, een eilandengroep vlak voor de Antarctische Peninsula. Ze verzamelden 314 afzonderlijke bodemmonsters van diverse locaties, waaronder bergtoppen, de oevers en gebieden nabij onderzoekstations. Het doel was om te zien of ze de Bacillus cereus-groep konden kweken uit deze bevroren aarde. Hiervoor gebruikten ze een gespecialiseerde laboratoriumtechniek die ontworpen is om slapende bacteriesporen te wekken. Ze mengden de bodem met water, verhitten het om zwakkere organismen te doden, en verspreidden het mengsel vervolgens op voedingsrijke platen, waarbij ze de monsters bij verschillende temperaturen incubeerden om te zien wat er zou groeien.
De resultaten waren verrassend mager. Ondanks de enorme inspanning waarbij honderden monsters over vijf jaar werden verzameld, vond het team slechts acht gevallen van de bacteriën waar ze naar op zoek waren. Deze acht bacteriestammen kwamen uit slechts zeven van de 314 bodemmonsters, een succespercentage van slechts 2,2 procent. Nog opmerkelijker was de locatie van deze vondsten. Elk positief monster kwam van één specifiek eiland: King George Island. De onderzoekers vonden deze bacteriegroep niet op de andere eilanden die zij bemonsterden, zoals Livingston, Nelson of Deception Island. Wanneer zij de bacteriën die ze wel vonden onderzochten, bevestigden zij dat deze tot de Bacillus cereus-groep behoorden, specifiek een type dat bekend staat als Bacillus cereus in de striktste zin van het woord. Ze sloten andere gevaarlijke verwanten uit, zoals de bacteriën die miltvuur veroorzaken of de stam die insecten dodende kristallen produceert, en vonden geen bewijs van die specifieke eigenschappen in hun monsters.
De locatie van de bevindingen voegt een extra laag mysterie toe. King George Island is de meest bezochte plek in de regio, met verschillende nationale onderzoekscentra en veel toeristen. De andere eilanden, waar de bacteriën afwezig waren, zijn vaak afgelegener. Dit patroon suggereert dat de bacteriën die op King George Island werden gevonden, mogelijk helemaal niet inheems zijn aan de Antarctische omgeving. De onderzoekers merkten op dat alle geïsoleerde bacteriën het beste groeiden bij een warme temperatuur van 37 graden Celsius, wat de temperatuur van het menselijk lichaam is. Dit is ongebruikelijk voor het leven in Antarctica, dat zich doorgaans aanpast aan de kou. Het feit dat deze bacteriën warmte verkiezen en alleen werden gevonden op het eiland met de meeste menselijke verkeer, leidt de wetenschappers tot de verdenking dat ze door mensen, dieren of apparatuur uit andere delen van de wereld daarheen zijn gebracht, in plaats van daar natuurlijk te zijn geëvolueerd.
Om te begrijpen hoe zeldzaam deze ontdekking is, heeft het team ook gekeken naar elke andere wetenschappelijke studie die ooit over deze bacteriën in Antarctica is gepubliceerd. Ze ontdekten dat zeer weinig onderzoekers hen succesvol hebben geïsoleerd van het continent. De meeste eerdere studies hadden ofwel gefaald om ze te vinden, of vonden ze slechts in zeer specifieke, geïsoleerde gevallen. De huidige studie bevestigt dat, hoewel deze bacteriën overal anders op aarde voorkomen, ze extreem zeldzaam zijn in Antarctica. De onderzoekers concluderen dat de Bacillus cereus-groep geen wijdverspreide bewoner van de Antarctische bodem is. In plaats daarvan lijkt het een zeldzame bezoeker te zijn, waarschijnlijk beperkt tot gebieden met de meeste menselijke activiteit. Deze bevinding daagt het idee uit dat deze bacteriën overal aanwezig zijn, en suggereert dat de barre omstandigheden van het Antarctische continent hen effectief buiten de deur houden, of dat ze simpelweg nog geen kans hebben gehad om zich daar te vestigen.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.