Il gruppo di ricerca dell'Assistente Prof. Yuu Hirose del Dipartimento di Chimica Applicata e Scienze della Vita presso la Toyohashi University of Technology, Università di Niigata, la Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), e l'Istituto Nazionale di Ricerca Polare, ha rivelato la struttura comunitaria dei microrganismi che vivono intorno ai laghi d'acqua dolce nelle aree libere dai ghiacci di Langhovde e Skarvsnes dell'Antartide.

Un'analisi dei campioni raccolti dalle sponde del lago, pozzanghere, ecc. utilizzando un sequenziatore di nuova generazione ha verificato che i cianobatteri e i tardigradi sono ampiamente distribuiti e le alghe eucariotiche specifiche sono dominanti in alcuni siti. Questa conoscenza contribuirà a chiarire i meccanismi di adattamento dei microrganismi a gravi stress fisici in Antartide, per esempio. basse temperature, irraggiamento ultravioletto e cicli di gelo-disgelo.

La maggior parte dell'Antartide è ricoperta di neve spessa e ghiaccio, però; ci sono aree prive di ghiaccio in cui la terra è esposta. Le aree prive di ghiaccio occupano solo circa lo 0,2% dell'area in Antartide, ma è stata osservata una varietà di microrganismi, e le zone sono anche chiamate "oasi antartiche". Vicino alla stazione di Showa esistono due aree prive di ghiaccio chiamate Langhovde e Skarvsnes, Antartide, e ci sono 50 o più laghi grandi e piccoli in queste aree. L'acqua non si congela sul fondo di questi laghi durante tutto l'anno e un ecosistema unico chiamato "pilastro di muschio, " che comprende principalmente muschi e funghi, è distribuito.

L'assistente del prof. Yuu Hirose e altri del Dipartimento di chimica applicata e scienze della vita presso l'Università di tecnologia di Toyohashi si sono concentrati sulle rive dei laghi d'acqua dolce e anche sulle pozzanghere e sui corsi d'acqua provenienti dallo scioglimento della neve. Questi ambienti sono completamente ghiacciati durante la stagione invernale e di conseguenza sono sottoposti a stress più estremi (es. gelo e disgelo e sbalzi di temperatura), di quello in fondo ai laghi.

Negli ultimi anni, è stata sviluppata una tecnica per analizzare la struttura della comunità microbica negli ambienti utilizzando un sequenziatore di nuova generazione. Questo metodo ha una maggiore sensibilità e migliori proprietà quantitative rispetto a quelle delle tecniche convenzionali come l'osservazione al microscopio. L'assistente prof. Hirose ha utilizzato questo metodo per analizzare le strutture delle comunità microbiche in un totale di 13 siti nelle vicinanze dei laghi d'acqua dolce dell'Antartico. I risultati hanno rivelato che i cianobatteri filamentosi erano ampiamente distribuiti, e anche che la proporzione di cianobatteri unicellulari e cianobatteri con capacità di differenziazione cellulare (chiamati eterocisti), era piccolo.

Gli eucarioti più diffusi erano i tardigradi con resistenza alla secchezza e alle basse temperature. È stato verificato che alghe eucariotiche specifiche come le criptoficee e le alghe verdi erano dominanti in alcuni siti. C'erano anche siti che includevano nematodi che si nutrivano di alghe. È interessante notare che i funghi più dominanti nei pilastri di muschio non erano la maggioranza in queste aree. I risultati di cui sopra hanno rivelato che una varietà di organismi vive anche in ambienti severi, per esempio. le parti meno profonde dei laghi, e pozzanghere e ruscelli.

In futuro è previsto un chiarimento del meccanismo molecolare di come i microrganismi che vivono in queste aree si adattano a forti stress. È importante chiarire la relazione tra fattori ambientali, come la temperatura e le condizioni di luce, e strutture comunitarie di microrganismi. Importante è anche il monitoraggio e il mantenimento dell'ecosistema antartico sulla base di queste informazioni.