סוג חיידקים חדש שלא נצפה מעולם נמצא בתוך פצלי שמן ובארות להפקת גז טבעי.
[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]
חוקרים שבדקו את הגנום של מיקרואורגניזמים החיים בתוך פצלי שמן ובארות גז מצאו הוכחה לשגשוגן של אקו-מערכות ברות-קיימא שם – ואפילו סוג חיידקים חדש שלא נצפה מעולם, לו קראו החוקרים ‘Frackibacter’. הסוג החדש הוא אחד מתוך 31 סוגי חיידקים שנמצאו בתוך שני קידוחים נפרדים בשיטת סדיקה הידראולית. ממצאי המחקר פורסמו על ידי מדענים מאוניברסיטת אוהיו בגרסה המקוונת של כתב-העת המדעי Nature Microbiology. על אף העובדה כי הקידוחים היו מרוחקים מאות ק”מ זה מזה ונקדחו במבני פצלים שונים, מושבות החיידקים שנמצאו שם היו כמעט זהות, אומרים החוקרים. כמעט כל החיידקים שהחוקרים מצאו אומנם נצפו בעבר במקומות אחרים, וסביר להניח כי רבים מהם מקורם בבריכות המים שחברות האנרגיה כרו על מנת למלא את הקידוחים; אולם, אין כך הדבר בנוגע לסוג החדש שנחשף, Candidatus Frackibacter, שעשוי להיות סוג ייחודי באתרים של קידוחים מסוג סדיקה הידראולית, אמרה החוקרת Kelly Wrighton, פרופסור למיקרוביולוגיה וביופיזיקה מאוניברסיטת אוהיו. מבחינת מינוח בביולוגיה, המונח “Candidatus” מציין כי אורגניזם חדש נחקר לראשונה אי פעם בעזרת גישה גנומית, וכי האורגניזם לא בודד מתוך תרבית במעבדה.
החוקרים בחרו לסוג החדש את השם “Frackibacter”, בהשראת המילה”fracking” (סדיקה), קיצור לשיטה של סדיקה הידראולית (“hydraulic fracturing”). “אנו סבורים כי החיידקים שבקידוחים עשויים ליצור אקו-סביבה עצמאית, שם הם מספקים את מקורות המזון לעצמם בעצמם”, אמרה החוקרת הראשית. “קידוח הבאר ושאיבה בעזרת נוזל סדיקה יוצרים את האקו-סביבה, אולם החיידקים מסתגלים לסביבה החדשה שלהם באופן כזה המאפשר להם לשמר את הסביבה לאורך תקופות ממושכות”. באמצעות נטילת דגימות נוזל משני קידוחים במשך 328 ימים, החוקרים הצליחו לפענח את הגנום של חיידקים ושל ארכאונים (מיקרואורגניזמים פרוקריוטיים) החיים בפצלי השמן. להפתעת החוקרים, בשני האתרים הנפרדים התפתחו מושבות חיידקים כמעט זהות. בנוסף, שני הקידוחים היו בבעלות חברות אנרגיה שונות שהשתמשו בשיטות סדיקה שונות. שני סוגי הפצלים נמצאו כשני ק”מ בעומק הקרקע, נוצרו בהפרש של מיליוני שנים, וכללו בתוכם סוגים שונים של דלקי מאובנים. ועדיין, סוג אחד של חיידקים, Halanaerobium, הפך לדומיננטי בשני האתרים הנפרדים והשונים כל כך. “חשבנו מראש שאולי נמצא סוגים דומים של חיידקים, אולם רמת הדמיון הייתה כה גבוהה שזה הפתיע אותנו לחלוטין. ממצא זה מרמז כי מה שמתרחש באקו-סביבות אלו מושפע יותר מתהליך הסדיקה מאשר מההבדלים המובנים בפצלים,” אמרה החוקרת הראשית. החוקרים עדיין לא יודעים בוודאות מהו מקור החיידקים. חלקם, כמעט בוודאות, הגיעו מהבריכות שסיפקו מים לקידוחים, אומרת החוקרת. אולם חיידקים וארכאונים מסוגים אחרים חיו בשכבת הסלע עוד לפני שהחל תהליך הקידוח.
חברות להפקת אנרגיה מפצלי שמן מפתחות באופן עצמאי את הנוזלים שהן מזרימות לקידוחים אלו על מנת לסדוק ולפרק את שכבת הסלע ולשחרר את הגז או השמן האצור בהם, מסבירה הכותבת הראשית של המאמר שפורסם בכתב-העת המדעי Nature Microbiology. כל הנוזלים הללו מתבססים על מים שאליהם מוספים כימיקלים אחרים. המיקרואורגניזמים החיים בתוך הפצלים חייבים לשרוד בטמפרטורות, בלחץ ובמליחות ברמות גבוהות, אולם מחקר זה מציע כי רמת המליחות היא גורם העקה החשוב ביותר לשרידותו של החיידק. המליחות הגבוהה מאלצת את החיידקים לסנתז מולקולות אורגניות מיוחדות (osmoprotectants) שמונעות מהם מלהתבקע כתוצאה מרמת מליחות זו. כאשר התאים נהרסים, חומרים אלו משתחררים לתוך המים, שם הם משמשים כחומרי הגנה לחיידקים אחרים או כחומרי מזון עבורם. בצורה זו, המליחות מאלצת את החיידקים ליצור לעצמם מקורות מזון ברי-קיימא. בנוסף לאילוצים הפיזיים שמקורם בסביבה, החיידקים גם חייבים להגן על עצמם מפני נגיפים. החוקרים פענחו גם את הגנומים של נגיפים החיים בתוך הקידוחים, ומצאו ראיות גנטיות שחלק מהחיידקים אכן שימשו כמזון לנגיפים, תוך שהם משחררים את חומרי ההגנה מפני המליחות לתוך המים. בכדי לאשש את הממצאים שלהם, החוקרים גידלו את אותם חיידקים במעבדה תחת תנאים דומים. גם החיידקים הללו יצרו את אותם חומרי הגנה (osmoprotectants) שהומרו לאחר מכן למתאן – ממצא המרמז כי החוקרים נמצאים במסלול הנכון להבנת המנגנון המתרחש בתוך הקידוחים. אחד מהיישומים של המחקר יוכל להיות שהמתאן הנוצר על ידי החיידקים החיים בפצלים יוכל לשמש כתוספת אנרגיה.
