Bactérias e outros microorganismos contribuem muito para a biomassa da Terra, pois formam a base da cadeia alimentar e orquestram o ciclo de carbono, nitrogênio e fluxo de outros nutrientes através do ecossistema. Eles são a 'matéria escura' da vida e também podem conter a chave para vários problemas globais enfrentados por nossa sociedade, por exemplo, geração de fontes de nutrição e energia, desenvolvimento de novos produtos farmacêuticos poderosos e limpeza da desordem ambiental. Até o momento, há um número limitado de espécies microbianas que foram estudadas em laboratório. Os mais conhecidos são talvez E. coli e B. subtilis. No entanto, mesmo seus parentes selvagens diferem substancialmente dos representantes de laboratório altamente subcultivados.
No estudo relatado neste manuscrito, amostras foram coletadas do laboratório ecológico chamado Evolution Canyon (EC), que se encontra no norte de Israel. As encostas 'africanas' ou voltadas para o sul nos desfiladeiros ao norte do equador recebem maior radiação solar do que nas encostas adjacentes 'europeias' ou voltadas para o norte. Esta diferença na radiação solar está associada a temperaturas máximas e médias mais altas e evapotranspirações na encosta 'Africana' mais estressante. Causa divergências físicas e bióticas dramáticas entre encostas, que podem ter se originado há vários milhões de anos, após o soerguimento das montanhas. Esses cânions são laboratórios extraordinários, naturais e evolutivos. Rochas, solos e topografia são semelhantes nas encostas opostas (50-100 m de distância no fundo); o microclima continua a ser o principal fator divergente entre vertentes. Até agora, a divergência interslope intraespecífica foi comparada em 2500 espécies em várias formas de vida, de procariontes a plantas eucarióticas inferiores e superiores, fungos e animais, desvendando a ligação entre o estresse ambiental e a evolução do genoma na adaptação. Essa situação ecológica única facilita a geração de modelos teóricos testáveis e previsíveis da biodiversidade e da evolução do genoma.
Timmusk S, Paalme V, Pavlicek T, Bergquist J, Vangala A, et al. 2011 Distribuição bacteriana na rizosfera de cevada selvagem em microclimas contrastantes. PLoS ONE 6(3): e17968. doi:10.1371/journal.pone.0017968
Antecedentes – Todas as plantas na natureza abrigam uma comunidade diversificada de bactérias da rizosfera que podem afetar o crescimento da planta. Nossas amostras são isoladas da rizosfera de cevada silvestre Hordeum espontâneo no Evolution Canyon ('EC'), Israel. As bactérias que viveram em estreita relação com a raiz da planta sob condições estressantes ao longo de milênios provavelmente desenvolveram estratégias para aliviar o estresse da planta.
Metodologia/Principais Descobertas – Estudamos a distribuição de bactérias cultiváveis na rizosfera de H. espontâneo e caracterizou a produção bacteriana de 1-aminociclopropano-1-carboxilato desaminase (ACCd), produção de biofilme, solubilização de fósforo e comportamento halofílico. Nós mostramos que o H. espontâneo A rizosfera na estressante encosta voltada para o sul (SFS) abriga uma população significativamente maior de bactérias produtoras de biofilme produtoras de ACCd, solubilizadoras de fósforo e tolerantes ao estresse osmótico.
Conclusões/significância – O laboratório natural de vida longa 'EC' facilita a geração de modelos teóricos testáveis e previsíveis da biodiversidade e evolução do genoma na área de interações de micróbios de plantas. É provável que as bactérias isoladas no estressante SFS ofereçam novas oportunidades para aplicações biotecnológicas em nossos sistemas agroecológicos.
