Metagenomika jest nową dziedziną nauki, która poprzez sekwencjonowanie DNA, umożliwia całościową, kompletną analizę genomu drobnoustrojów występujących w danym środowisku. W badaniach koordynowanych przez prof. dr hab. Marka Zdanowskiego z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN, uczestniczą naukowcy z kilku ośrodków krajowych: Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Uniwersytetu Warszawskiego oraz Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie.Lodowce, które są największym magazynem wody słodkiej zgromadzonej w hydrosferze, są słabo poznane jako środowisko życia. Dawniej uważano je za jałową część naszej planety, ale współczesne odkrycia dowodzą, że różne zimnolubne organizmy wiążą z nimi całe swoje życie. Glony (producenci), zwierzęta (konsumenci) i bakterie (destruenci) kształtują stosunkowo prosty, lecz ściśle powiązany ze sobą ekosystem lodowca.
Zasadniczym celem prowadzonych przez nas badań będzie wyjaśnienie mechanizmów kolonizacji lodowca (warstw powierzchniowych jak i głębokich lodu) przez wyspecjalizowane, zimnolubne grupy mikroorganizmów oraz określenie wpływu czynników środowiskowych na tempo tego procesu. Zastosowane w badaniach metody metagenomiczne umożliwią określenie pełnego składu gatunkowego mikrobiocenoz lodowcowych oraz prześledzenie, charakterystycznego dla świata bakterii, procesu wymiany materiału genetycznego (transferu horyzontalnego genów), który przyspiesza ewolucję tych mikroorganizmów. Innym ważnym zadaniem będzie wykrycie użytecznych dla człowieka niehodowlanych drobnoustrojów oraz utworzenie tzw. biblioteki metagenomowej, będącej źródłem genów i sekwencji, przydatnych w aplikacjach biotechnologicznych, np. produkcji cennych i unikalnych białek, enzymów i biopolimerów.
Badania prowadzone są przy wykorzystaniu najnowocześniejszych technologii: m. in.: pirosokwencjonowania, klonowania materiału genetycznego, mikroskopii konfokalnej i elektronowej, a także sond biochemicznych i molekularnych.
Lodowce - dawnej uważane za jałową pustynię - tętnią bogactwem życia. Niewykluczone, że badania olsztyńskich mikrobiologów prowadzone na Antarktydzie w przyszłości przyczynią się do podboju kosmosu, pełnego lodowatych planet. Kiedy zrozumiemy co żyje w ziemskim lodzie będziemy wiedzieć czego szukać na innych planetach. A to może kiedyś pomóc w ich kolonizacji.
Polska Stacja Antarktyczna Arctowski otwarta 26 lutego 1977 roku, jest niewątpliwie najbardziej niezwykłą polską placówką naukową. W czasie 35 letniej działalności przewinęły się przez nią setki polskich i zagranicznych naukowców. Stacja jest w pełni autonomiczna, a jej infrastruktura umożliwia wygodną pracę ok. 25 osób latem i ok. 10 zimą. Największym problemem logistycznym jest dotarcie na stację oraz powrót do Polski. Oczywiście nie istnieją regularne połączenia, tak więc korzysta się ze wszelkich dostępnych opcji, aby przemieścić się pomiędzy Antarktydą, a Ameryką Południową. Są to najczęściej statki wycieczkowe, okręty wojskowe lub frachtowce zaopatrujące bazy antarktyczne. Możliwy jest także lot wojskowym samolotem Herkulesem z lotniska w Punta Arenas (Chile), który ląduje na polowym lotnisku w największej chilijskiej naukowo-wojskowej bazie Presidente Frei położonej na wyspie King George. Sprzęt badawczy oraz zaopatrzenie, transportowane jest na stację raz w roku statkiem. Jeśli ma się szczęście to podróż zajmuje 3-4 dni, jeśli tego szczęścia zabraknie, to niestety można wędrować i 2 tygodnie.
Antarktyczne lato to pora wyjątkowa, kiedy to w styczniu słońce świeci ok. 18 godzin. Stację zaludniają naukowcy - biolodzy, geolodzy, klimatolodzy, glacjolodzy, a w jej okolicy zapełniają się pingwiniska. Zajęte wychowywaniem piskląt pingwiny nie reagują na obecność ludzi. Były czasy, że w bezpośrednim sąsiedztwie stacji znajdowało się ok. 20 tysięcy gniazd lęgowych pingwinów Adeli. Teraz jest ich niestety dużo mniej, co z pewnością jest efektem globalnych zmian klimatycznych. Polska stacja poszczycić się może jedną z najpiękniejszych lokalizacji w rejonie Archipelagu Południowych Szetlandów i największym mszarnikiem w Morskiej Antarktyce. Liczne gatunki porostów dominują we florze okolic stacji, a latem rozwijają się również dwa gatunki roślin naczyniowych Deshampsia antarctica i Colobantus quitens. Dużym zaskoczeniem było pojawienie się przed kilku laty w rejonie stacji trawy z rodzaju Poa, zawleczonej przez turystów z Europy. Roślina ta doskonale zaaklimatyzowała się na stacji i ciągle powiększa areał swojego występowania. W historii tego urzekającego miejsca był również okres bardzo ponury. Do połowy XX wieku znajdowała się tu jedna z większych baz wielorybniczych. Porozrzucane po terenie stacji kości wielorybów, do dziś przypominają o jednym z najczarniejszych epizodów w historii ludzkości, który nieomal doprowadził do wytępienia tych morskich ssaków. Dziś, wieloryby mogą bezpiecznie pływać w pobliżu stacji, stanowiąc jedną z największych atrakcji dla turystów odwiedzających dość licznie rejon Półwyspu Antarktycznego.
Oddalona od kraju Polska Stacja Antarktyczna niestety cierpi z powodu, niewystarczającego finansowania i braku zainteresowania władz. Kumulujące się z roku na rok problemy i zmniejszający się sukcesywnie budżet, doprowadziły stację do stanu, w którym niezbędne jest podjęcie poważnych decyzji w kwestii jej funkcjonowania. Niewątpliwie koszty utrzymania tej placówki są bardzo wysokie, ale korzyści, które polskiej nauce przynosiła i przynosić może - są ogromne. Należy dołożyć wszelkich starań, aby przywrócić jej pełny blask, który sprawi, że ta wysunięta bardzo daleko, polska placówka naukowa, stanie się wizytówką polskiej nauki w XXI wieku.
Dorota Górniak, Aleksander Świątecki
(Katedra Mikrobiologii)
Od 18 stycznia w Polskiej Stacji Antarktycznej Arctowski położonej na wyspie King George przebywa dwójka naukowców dr Dorota Górniak i prof. Aleksander Świątecki z Katedry Mikrobiologii, Wydziału Biologii i Biotechnologii UWM. Olsztyńscy mikrobiolodzy uczestniczą w badaniach finansowanych przez Narodowe Centrum Nauki, dotyczących metagenomicznej, strukturalnej i funkcjonalnej charakterystyki mikrobiocenoz lodowcowych.
czytaj więcej
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz