Der Obsidian Pool (Akronyme: OBP oder OPP_17) ist eine mittelgroße Thermalquelle, die sich im Yellowstone-Nationalpark im zentralen Teil des US-Bundesstaats Wyoming im Park County befindet.
Er befindet sich im Gebiet des Yellowstone „Mud Volcano“Der sogenannte „Mud Volcano“ ist ein Schlammtopf, kein echter Schlammvulkan. () etwa 200 Meter vom südwestlichen Ufer des Goose Lake.Der Goose Lake im Gebiet des Mud Volcano ist nicht zu verwechseln mit einem gleichnamigen See, der weiter südöstlich am Firehole River ebenfalls im Yellowstone-Nationalpark gelegen ist; siehe Goose Lake auf Mapcarta. Er liegt im Norden des Yellowstone Lake, 2800 km westlich der Hauptstadt Washington; in einer Höhe von 2397 Metern über dem Meeresspiegel. Die Wassertemperatur der heißen Quelle liegt bei 75–80 °C und der pH-Wert beträgt 6,37–6,7 (nahezu neutral). Der Name „Obsidian Pool“ bezieht sich auf die sandgroßen vulkanischen Glaskörner auf dem Boden der Quelle. Das nähere Gebiet um diese Thermalquelle wird auch (OPTA) genannt und wurde u. a. von Shock et al 2014 detailliert beschrieben. Gelegentlich findet sich auch die Bezeichnung , OPP, was hier mit Obsidian-Pool-Hauptbecken übersetzt ist.
Zahlreiche Arten von extremophilen Bakterien und Archaeen wurden an diesem Ort nachgewiesen. Analysen zeigten 2014, dass im Hauptbecken die Vielfalt an Archaeen höher ist als die der Bakterien, in der Vegetationszone () darum ist es jedoch umgekehrt und die bakterielle Vielfalt insgesamt deutlich höher.
Lage und Klima Das Land um den Obsidian Pool ist im Osten hügelig, im Westen dagegen flach.Berechnet aus dem Schnittpunkt aller Höhendaten (DEM 3") im Umkreis von 10 Kilometern von Viewfinder Panoramas: Der höchste Punkt in der Gegend hat eine Höhe von 2604 Metern und liegt 2,0 km südlich vom Obsidian Pool.Berechnet aus Höhendaten (DEM 3") von Viewfinder Panoramas: Der vollständige Algorithmus ist hier verfügbar. Die Bevölkerungsdichte in der Umgebung vom Obsidian Pool ist sehr gering, es leben dort weniger als 2 Menschen pro Quadratkilometer. Der nächstgelegene Ort ist Lake Village am Abfluss des Yellowstone Lake. In der Region um den Obsidian Pool sind – typisch für den Yellowstone-Nationalpark – Quellen und Felsformationen besonders häufig.In einer Umgebung von 20 Kilometern im Vergleich zur durchschnittlichen Bevölkerungsdichte laut GeoNames.
Das Klima in dieser Gegend ist boreal. Die Durchschnittstemperatur beträgt ca. 0 °C; der wärmste Monat ist der Juli mit 14 °C und der kälteste der Januar mit −14 °C. Die durchschnittliche Niederschlagsmenge beträgt 439 Millimeter pro Jahr. Der feuchteste Monat ist der Mai mit 70 Millimeter Regen, der trockenste der Februar mit 24 Millimetern.
Flora Das Gebiet des Obsidian Pools ist fast vollständig von Kiefernwald umgeben. In der überfluteten Senke neben dem Obsidian Pool gibt es einen Bestand von Juncus tweedyi, einer hitzetoleranten Binsenart, die häufig in der Nähe anderer geothermisch aktiver Orte im Yellowstone-Nationalpark wächst.
Fauna Zur Fauna rund um den Obsidian Pool gehören unter den Säugetieren vor allem die Amerikanischen Bisons, daneben Elche und die Hirschmaus (Peromyscus maniculatus). Unter den Vögeln herrschen der insbesondere der Kolkrabe, daneben die Kanadagans und die Wanderdrossel vor.
Bakterien Im Januar 1998 gaben Philip Hugenholtz, Norman Pace et al. die Entdeckung einer Reihe neuer Kandidatenphyla (syn. Abteilungen, ) von Bakterien bekannt, die sie aus Proben vom Obsidian Pool identifiziert hatten (worauf der Präfix „OP“ ihrer vorläufigen Bezeichnungen hinweist). Im Einzelnen sind dies: (heute AtribacterotaNCBI Taxonomy Browser: Atribacterota Katayama et al. 2021, vernacular name: candidate division JS1, candidate division OP9, candidate division Obsidian Pool 9.) mit den aus Proben von Obsidian Pool identifizierten Stämmen OPB46, OPB47, OPB72, OPS118, OPS139A und OPS44.NCBI Taxonomy Browser: Search: Atribacteria bacterium clone OP*; Details: NCBI Nucleotide: Search: "Candidate division OP9" (OPB* OR OPS*). (heute MicrogenomatesNCBI Taxonomy Browser: Microgenomates Rinke et al. 2013.) Vertreter von weiteren Bakterienphyla wurden auch bei einer Untersuchung eines mit Kohlenwasserstoffen kontaminierten Grundwasserleiters auf der Wurtsmith Air Force Base in Michigan angetroffen. Es sind dies OP5 (heute Caldiserica bzw. syn. CaldisericotaNCBI Taxonomy Browser: Caldiserica Morie et al. 2009), OP8 (heute AminicenantesNCBI Taxonomy Browser: Aminicenantes Rinke et al. 2013 bzw. Klasse AminicenantiaGTDB: Aminicenantia (class)) und OP10 (heute Armatimonadetes bzw. syn. ArmatimonadotaNCBI Taxonomy Browser: "Armatimonadetes" Tamaki et al. 2011)
Zu den Clostridien, einer sehr ursprünglichen Gruppe von Bakterien, wird der 2010 von Hamilton-Brehm, Elkins et al. identifizierte anaerobe und extrem thermophile Caldicellulosiruptor obsidiansis (mit Referenzstamm OB47) klassifiziert. Diese Bakterien sind nicht-motil (unbeweglich), Gram-positiv und insbesondere cellulolytisch (engl. ), d. h. in der Lage, Zellulose abzubauen, was sie für verschiedene Anwendungen sehr interessant macht, denn zellulosehaltige Biomasse wird in Zukunft wahrscheinlich eine wichtige Quelle für erneuerbare Energie sein.NCBI Taxonomy Browser: Caldicellulosiruptor obsidiansis Die bakterielle Gemeinschaft aus den erhitzten Sedimenten in der Umgebung der hitzetoleranten Binsen Juncus tweedyi zeigte sich in einer Untersuchung 2014 reich an Mitgliedern der Firmicutes, darunter potenziell (hemi-)cellulolytische Bakterien aus den Clostridien-Gattungen Clostridium (inklusive AnaerobacterLPSN: Genus Anaerobacter, synonym, Correct name: Clostridium.), CaloramatorNCBI Taxonomy Browser: Caloramator Collins et al. 1994 emend. Ogg and Patel 2011 und ThermoanaerobacterNCBI Taxonomy Browser: Thermoanaerobacter Wiegel and Ljungdahl 1982 emend. Lee et al. 2007 (neben Caldicellulosiruptor).
Im Obsidian-Pool-Hauptbecken (, OPP) wurden Stromatolithen gefunden. Dieser Fund wurde von Berelson et al. 2011 untersucht: Der Hauptkörper besteht u. a. aus fein verkieselten fadenförmigen Bakterien. Man schätzt auf eine Wachstumsrate von bis zu 1–5 cm pro Jahr; das Wachstum kann jedoch immer wieder unterbrochen werden. Die Bakterien sind Cyanobakterien, der Haupttyp zeigte sich als eng verwandt mit Chlorogloeopsis sp. PCC 7518,LPSN: Genus Chlorogloeopsis Mitra and Pandey 1967NCBI Taxonomy Browser: Chlorogloeopsis sp. PCC 7518 der Nebentyp mit Fischeralla sp. MV11.NCBI Nucleotide: Fischerella sp. MV11 Accession DQ786171
Ein weiteres aus dem Obsidian Pool identifiziertes Bakterium ist Geobacillus sp. Y412MC61 (Brumm et al., 2015),NCBI Taxonomy Browser: Geobacillus sp. Y412MC61. eine vorgeschlagene Schwesterspezies von Geobacillus stearothermophilus aus der Familie Bacillaceae, der „echten Bazillen“.LPSN: Species Geobacillus stearothermophilus (Donk 1920) Nazina et al. 2001.NCBI Taxonomy Browser: Geobacillus stearothermophilus, Details: Geobacillus stearothermophilus (Donk 1920) Nazina et al. 2001 emend. Coorevits et al. 2012.
Archaeen Im Jahr 1999 untersuchten Sandler, Hugenholtz, Pace et al. Proben vom Obsidian Pool mit Methoden der Metagenomik auch auf Archaeen hin und fanden unter diesen ebenfalls neuartige Mitglieder (Obsidian Pool #1, #3, #4, #6, #9 und #10).NCBI Nucleotide: Search: "Uncultured archaeon" AND "Obsidian Pool" AND RadA.
Thermoproteati (TACK) Thermoprotei Der Obsidian Pool gilt als ein typisches Habitat für Archaeen aus der Gattung Thermosphaera (Familie Desulfurococcaceae der Thermoprotei, früher „Crenarchaeota“, im Reich Thermoproteati alias „TACK-Superphylum“), wo sie von Huber et al. wie 1998 berichtet erstmals identifiziert wurden. Der Fund von „Crenarchaeota“ wurde 2005 von Spear et al. bestätigt und erweitert (OPPD012, im OPPNCBI Nucleotide: Uncultured crenarchaeote clone OPPD012.).
Korarchaeia mini|REM-Aufnahme einer Anreicherungskultur von Korarchaeia aus dem Obsidian Pool
Im Jahr 2008 gaben Elkins, Koonin, Hugenholtz, Karl O. Stetter et al. die Entdeckung von „Ca. Korarchaeum cryptofilum“ mit Stamm OPF8NCBI Taxonomy Browser: Candidatus Korarchaeum cryptofilum OPF8, NCBI Nucleotide: Candidatus Korarchaeum cryptofilum OPF8, complete sequence. (Obsidian Pool F8) bekannt. Der Gruppe gelang es, das archaeale Genom aus einer Anreicherungskultur von OPF8-Proben des Obsidian Pools zu bestimmen. Wie sich zeigte, konnte dieses Archaeon zu keiner der beiden damals bekannten (Super-)gruppen „Methanibacteriati“ (früher Euryarchaeota i. w. S.) oder Thermoprotei (früher „Crenarchaeota“) gehören, sondern wurde in eine neue Gruppe namens „Candidatus Korarchaeia“ (früher als Phylum „Korarchaeota“ genannt) eingeordnet. Beide Klassen, Thermoprotei und „Ca. Korarchaeia“ gelten als Mitglieder des Reichs Thermoproteati (früher „TACK-Superphylum“).
Methanomethylicia Methanbildner sind Mikroben, die das Treibhausgas Methan erzeugen. Dazu zählen viele zur Domäne der Archaeen gehörenden und zuerst entdeckten Vertreter des Archaeen-Reichs Methanobacteriati (früher Superphylum „Euryarchaeota“ i. w. S. oder „Euryarchaeida“ genannt). Im Jahr 2019 berichteten jedoch Mikrobiologen der Stanford University, des Chan Zuckerberg Biohub, sowie des Joint Genome Institute (JGI) des US-Energieministeriums (DOE) über die Entdeckung eines neuartigen Archaeons aus dem Obsidian Pool, das zwar die genetische Maschinerie zur Durchführung einer hydrogenotrophen (Wasserstoff-verarbeitenden) Methanogenese besitzt, aber nicht zu diesem Reich oder Superphylum gehört, sondern zu einer neuartigen Klasse Methanomethylicia (früher als Phylum „Verstraetearchaeota“ genannt) innerhalb des TACK-Superphylums (heute als Reich Thermoproteati genannt). Man vermutet daher, dass dieser Stoffwechselweg bereits im letzten gemeinsamen Vorfahren der „Euryarchaeota“ und Methanomethylicia vorhanden war. Diese Entdeckung gelang mit Methoden der Metagenomik, da es bislang keine Möglichkeit gibt derartig extremophile Mikroben zu kultivieren.
Promethearchaeati (Asgard) Culexarchaeia Im Jahr 2022 veröffentlichten Anthony J. Kohtz et al. eine Studie, in der sie aufgrund neuer Metagenomik-Ergebnisse eine neue Kandidatenklasse „Culexarchaeia“ innerhalb des TACK-Superphylums vorschlugen. Nach den Analysen beherbergen die „Culexarchaeia“ eine Reihe von wichtigen Proteinsätzen, die phylogenetisch von anderen TACK-Linien abweichen oder dort ganz fehlen, insbesondere Proteine zur Zellteilung und des Zytoskeletts. Diese Gruppe gliedert sich in einen marinen Zweig (Familie „Culexmicrobiaceae“, Fundort Guaymas Basin im Golf von Kalifornien) und einen terrestrischen Zweig (Fam. „Culexarchaeaceae“, Fundort u. a. der Obsidian Pool und das ).
Methanobacteriati („Euryarchaeida“) Hadesarchaea Im Jahr 2016 veröffentlichten Brett J. Baker, Thijs J. G. Ettema et al. eine Studie, in der sie die Identifizierung einer neuen Kandidatenklasse „Hadesarchaea“ innerhalb des Archaeen-Reichs Methanobacteriati (früher „Euryarchaeida“ oder „Euryarchaeota“ s. l.) per Metagenomik aus Proben vom Ästuar des White Oak River (Hadesarchaea archaeon DG-33) und vom (Candidatus Hadarchaeum yellowstonense YNP_45) bekannt gaben. Bei 2018/2020 an der Universität Hongkong vorgenommenen Datenanalysen von bereits 2012 aus dem Obsidian Pool entnommenen Proben konnte ein weiterer Stamm SpSt-756 der Spezies Ca. Hadarchaeum yellowstonense aus dem Lower Culex Basin identifiziert werden.GTDB: GCA_011335055.1: Hadarchaeum yellowstonense SpSt-756.NCBI Assembly: ASM1133505v1 (März 2020) und BioSample: SAMN09639887 (Zhichao Zhou, Universität Hongkong, Juli 2018). Anm.: Die angegebenen Koordinaten von der Entnahmestelle der Probe vom Oktober 2012 zeigen auf den Obsidian Pool.
Thermoplasmata