この第二次世界大戦の難破船には、水中のバクテリア王国が生息している

ノースカロライナ州沖の海には何千もの船が沈んでいます。アウターバンクスは強い潮流と嵐で船にとって危険な状況を作り出し、別名「大西洋の墓場」と呼ばれています。しかし、これらの難破船の多くは、魚やその他の海洋動物、そして多数の微小な生命体に貴重な生息地を提供するという新たな役割を担っています。科学者たちは最近、ハッテラス島付近の浅瀬に沈んだ難破船 1 隻の微生物を調査し、何千もの異なる細菌種を特定しました。

「それぞれが違った役割を果たしています。環境や地域社会のために、それぞれ違ったことをしているのです」と、グリーンビルにあるイーストカロライナ大学の微生物学者、エリン・フィールド氏は言う。フィールド氏と彼女の同僚は、本日、 Frontiers in Microbiology誌に研究結果を報告し、腐食を早める細菌や、船の保存に役立つ、あるいは他の海洋生物にとってより魅力的な生息地にする可能性のある種を発見した。これらの多様な微生物群を理解することは、彼らの故郷である船をよりよく保護するのに役立つだろうとフィールド氏は言う。

「私たちは難破船の環境を一つの場所だけと考えがちですが、一つの難破船の現場内でも非常に多くの違いがあります」とフィールド氏は言います。「これらの非常に重要な歴史的難破船を保存するための管理活動を計画し始めるとき、そのことを考慮することが重要です。」

彼女のチームが調査した遺跡、パムリコ湾のパピー レーン難破船は、長さが 160 フィート以上あります。この難破船は、1960 年代に座礁する前にはしけ船に改造された、第二次世界大戦の元軍艦のものです。難破船の細菌群集の全体像を把握するために、研究者たちは周囲の堆積物と海水、船から出た残骸、鋼鉄の船体からドリルで切り取った金属片のサンプルを収集しました。

少なくとも 4,800 種類の細菌に対応する DNA が発見され、特定の種は沈没船内のさまざまな環境に引き寄せられていた。「非常に多くの微生物が存在するため、空間と資源をめぐって競争しなければならないことがよくあります」とフィールド氏は言う。「微生物は自分にとって最適な場所を見つける必要があるのです。」

彼女と同僚たちは、エネルギー源として鉄に依存し、副産物として錆を生成する「鉄を食べる」バクテリアに特に興味を持っていた。このバクテリアは船のいたるところに存在し、マリプロフンダス・フェロオキシダンスと呼ばれる種の新種も含まれていた。しかし、この微生物は特に明るいオレンジ色の錆で覆われた残骸の塊に多く存在していた。その多くは船首の周囲から来たもので、船首は船の他の部分よりも腐食が進んでいるようだった。

「私たちは、これらの領域で微生物がどのように集まるかを理解しようとしています。また、どの領域が生物腐食に対して脆弱になるかを早期に検出し、それを軽減するための戦略と保存活動を調整できるかどうかも調べています」とフィールド氏は言う。

彼女とチームはまた、金属表面を腐食から守るバイオフィルム層で覆うことで沈没船の保存に役立つバクテリアを特定した。石油化合物を分解するバクテリアも存在し、燃料タンクから内容物が付近の海に漏れた可能性があることを示している。新たに発見されたM. ferrooxydans株を含む他のバクテリアは、炭素や窒素などの栄養素を他の生物が利用できる形に変換する。「腐食を引き起こす以上の働きをしていることはわかっています」とフィールド氏は言う。

難破船は歴史的重要性以外にも、海洋生態系において重要な役割を果たしている。これらの遺跡は海洋生物に隠れ場所を提供し、フジツボ、サンゴ、その他の生物が付着できる硬い表面も提供しているため、人工礁と呼ばれることもある。フィールド氏らが発見したような微生物は、こうした機能の基盤となっている。

「沈没船が水中に沈んだときに最初に付着する生物で、栄養循環と他の生物が必要とする食物の生成に貢献し、沈没船の健全性と構造を維持して他の生物に利益をもたらすのに本当に役立ちます」とフィールド氏は言う。「ですから、彼らが何をどのように行っているのかをもっと詳しく調べることが重要です。」