سلالة جديدة معزولة من نبعيات الميثان في كاتيجات تنتمي إلى نوع البلاكتوميسيتال Novipirellula methanifontis sp. nov.

عالم مخفي في نوافير بحرية فقاعية

على أعماق بعيدة تحت أمواج مضيق كاتيجات بين الدنمارك والسويد، يتصاعد غاز الميثان عبر «شعاب فقاعية» صخرية، مغذّياً مجتمعاً حيوياً من الميكروبات لا يرى بالعين المجردة. تحكي هذه الدراسة قصة واحد من هؤلاء الميكروبات—بكتيريا غير عادية ذات جينوم كبير، تميل إلى السكريات المعقدة، وتتكاثر بطريقة غريبة—والتي تبين أنها نوع جديد تماماً. فهم كائنات مثل هذه يساعد العلماء على تجميع صورة كيفية إعادة تدوير الكربون في النظم البيئية البحرية وقد يشير أيضاً إلى أدوات بيوتكنولوجية مستقبلية، من إنزيمات جديدة إلى محتملات مضادات حيوية.

حياة على حافة ينابيع الميثان

جمعت البكتيريا الموصوفة حديثاً في الأصل قبل عقود من ينابيع الميثان في كاتيجات، حيث تصعد الفقاعات باستمرار من شعاب متصلبة بكربونات على قاع البحر. تستضيف هذه النوافير الضحلة رواسب مؤكسَجة يُؤكسد فيها الميثان بسرعة، مما يخلق تدرجات كيميائية حادة وفتحات إيكولوجية متنوعة. تم حفظ السلالة، في مجموعة عالم الأحياء الدقيقة هاينز شليزنر، لسنوات ثم أُعيد إحياؤها مؤخراً وحصلت على الاسم المخبري SH528^T. وعلى الرغم من أنها أتت من موطن غني بالميثان، أظهرت الفرق أنه لا «تتغذى» على الميثان فعلياً. بل تتنفس الأكسجين وتتغذى على المادة العضوية، متكاملةً ضمن المجتمع الأوسع المحيط بالبؤرة المغذّاة بالميثان.

بكتيريا غريبة بنمط تكاثر بالنتوء

تحت المجهر، يظهر SH528^T ويتصرف بشكل مختلف تماماً عن البكتيريا المألوفة في الكتب المدرسية. ينتمي إلى شعبة Planctomycetota، مجموعة مشهورة ببيولوجيا خلوية غير معتادة. الخلايا ذات لون وردي لحمية، بيضاوية إلى كروية تقريباً، وتشكل تكتلات صغيرة غير منتظمة في الوسط السائل. بدلاً من الانقسام النصفي التقليدي، تتكاثر عن طريق «التبرعم القطبي»: تنمو خلية بنت مستديرة صغيرة من أحد طرفي الخلية الأم الأكبر، تطيل ثم تنفصل. تزدهر الخلايا عند درجات حرارة معتدلة حول 24 °م ودرجة حموضة قريبة من المتعادلة إلى قلوية خفيفة، متوافقةً مع ظروف موطنها البحري الساحلي المعتدلة.

جينوم عملاق محشو بأدوات لتحليل السكريات

عندما سَلَّل الباحثون حمضها النووي، وجدوا كروموسوماً دائرياً واحداً طوله حوالي 10.5 مليون زوج قاعدي—كبيرة حتى بالنسبة لأقاربها الذين يملكون جينات كثيرة أصلاً. يحمل الجينوم أكثر من 7000 جين مشفّر للبروتين، بما في ذلك مجموعة مبهرة تقارب 300 جين لإنزيمات مؤثرة على الكربوهيدرات. تتخصص هذه الإنزيمات في تكسير وتعديل متعددات السكاريد المعقدة، الجزيئات السكرية القاسية التي تُكوّن جدران خلايا الطحالب وأشياء مماثلة. تشير هذه المجموعة من الأدوات إلى أن SH528^T مجهزة جيداً للبقاء في أماكن تندر فيها السكريات البسيطة، من خلال هضم المادة العضوية الأصعب والمساعدة في إعادة تدوير الكربون في الرواسب البحرية.

وضع القادم الجديد في شجرة العائلة البكتيرية

استدعاء SH528^T مكانه في شجرة الحياة تطلب أدلة جينية متعددة الخطوط. قارن الفريق علامات جزيئية رئيسية—كجين rRNA 16S، ومتوسط التطابق النوكليوتيدي العام، ونسبة البروتينات المشتركة—مع تلك الخاصة بالأقارب المعروفين. وضعت كل التحليلات السلالة بثبات ضمن عائلة Pirellulaceae وجنس Novipirellula، لكن قيم التشابه كانت دائماً أقل من العتبات المقبولة لتحديد النوع. كشف تحليل البانجينوم، الذي يقارن مخزونات الجينات الكاملة للسلالات ذات الصلة، أن SH528^T يحمل أكثر من 1700 عنقود جيني فريد، مما يؤكد هويته الجينية المتميزة ويدل على تكيفات إيكولوجية متخصصة، بما في ذلك مجموعة إنزيماته الغنية وقدرته على إنتاج مركبات ثانوية متنوعة.

اسم جديد ولماذا يهم

بجمع الأدلة—مصدرها في ينابيع الميثان، شكل الخلية المميز والتكاثر بالتبرعم، جينومها الكبير والمتنوع بشكل غير عادي، والفصل الجيني الواضح عن الأقارب القريبين—بررت هذه النتائج الاعتراف بـ SH528^T كنوع جديد. يقترح المؤلفون الاسم Novipirellula methanifontis، ويعني «من نبع الميثان». للقراء غير المتخصصين، الرسالة الأساسية هي أن البحار الساحلية، حتى تلك التي دُرست جيداً، لا تزال تخفي لاعبين ميكروبيين مجهولين يقودون بهدوء دورات العناصر. من خلال فهرسة وتوصيف مثل هذه البكتيريا، يعمق العلماء فهمنا للنظم البيئية البحرية ويكشفون عن إنزيمات ومركبات حيوية جديدة قد تُستغل لاحقاً في البيوتكنولوجيا أو الطب أو التطبيقات البيئية.

الاستشهاد: Staack, M., Haufschild, T., Hammer, J. et al. A novel strain isolated from methane seeps in the Kattegat belongs to the planctomycetal species Novipirellula methanifontis sp. nov.. Sci Rep 16, 6537 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-33410-y

الكلمات المفتاحية: بكتيريا بحرية, ينابيع الميثان, بلاكتوميسيتس, تنوع ميكروبي, دوران الكربون