Närbild från tunnel djupt under jordytan. Bild: Mark Dopson

Projekt: Utforskande av de evolutionära krafter som formar djupa mikrobiella samhällen

Den djupa terrestriska biosfären är livet under jordytan som uppskattas utgöra upp till 20 % av den totala biomassan på jorden och spelar en viktig roll i de globala kol- och energicyklerna. På grund av dess storlek och svårigheten att ta prover är det en av de minst kända zonerna på jorden, och denna studie kommer att besvara grundläggande frågor om livet på jorden.

Fakta om projektet

Projektledare
Mark Dopson
Övriga projektmedlemmar
Carolina Gonzalez, Linnéuniversitetet och Stefan Bertilsson och Maliheh Mehrshad, Sveriges lantbruksuniversitet
Deltagande organisationer
Linnéuniversitetet, Sveriges lantbruksuniversitet
Finansiär
Olle Enqvists Stiftelse
Tidsplan

2026-02-09 till 2028-02-08
Ämne
Ekologi (institutionen för biologi och miljö, fakulteten för hälso- och livsvetenskap)
Linnaeus University Centre (Lnuc)
Linnaeus University Centre for Ecology and Evolution in Microbial model Systems (EEMiS) och Linnaeus University Centre for the Environment (CENWIN)
Kunskapsmiljö
Kunskapsmiljö Linné: Vatten

Mer om projektet

Den djupa biosfären definieras som det mikrobiella livet under jordytan som utgör en betydande del av planetens mikrobiella biomassa och spelar en viktig roll i globala närings- och energicykler. Trots sin ekologiska betydelse har den djupa underjorden inte analyserats på ett omfattande och integrerat sätt.

De sökande har sammanställt den största databasen med sekvenseringsdata från den globala djupa biosfären, kallad ”Fennoscandian Shield Genomic Database”. Detta projekt kommer att undersöka hur mikrobiella samhällen i grundvatten under jordytan anpassar sig till miljöer med låg tillgång på näringsämnen och energi. Den centrala hypotesen är att bevarade mikrobiella populationer i den djupa biosfären genomgår genomiska anpassningar (såsom genförvärv och -förlust, horisontell genöverföring och rekombination) som förbättrar överlevnaden och anpassningsförmågan under förhållanden med låg koldioxidhalt och energitillgång. Genom att analysera nukleinsyrasekvenseringsdata från platser över hela världen har projektet det övergripande målet att identifiera de evolutionära krafter och genomiska mekanismer som driver dessa anpassningar och formar den långsiktiga mikrobiella evolutionen i extrema underjordiska livsmiljöer. Jämförande genomik kommer att användas för att bedöma funktionella egenskaper, metaboliska vägar, tillväxtstrategier och gener som är förknippade med anpassningar till djupa grundvattenförhållanden. Slutligen kommer nya bioinformatiska metoder att tillämpas för att skilja mellan väsentliga och flexibla genomkomponenter i metagenom-sammanställda genom, vilket avslöjar egenskaper som stödjer överlevnad i energi- och näringsfattiga miljöer.

Nya insikter om den enorma mikrobiella biomassan under ytan kommer att förbättra vår förståelse av globala närings- och energicykler, särskilt i grundvattensystem med låg energi. Resultaten kan också ge information om astrobiologi, till exempel om möjligheten till liv på Mars, och ha betydelse för infrastruktur under jordytan, geologiska förvaringsplatser samt hållbar användning av sötvatten i ett föränderligt klimat.

Projektet är en del av forskningen i spetsforskningsmiljöerna Linnaeus University Centre for Ecology and Evolution in Microbial model Systems (EEMiS) och Linnaeus University Centre for the Environment (CENWIN) samt i Kunskapsmiljö Linné: Vatten