Микроб, который «ест» железо и метан
Микробиологи из Университета Радбауд и Института морской микробиологии Макса Планка обнаружили архею порядка Methanosarcinales, которая окисляет метан, восстанавливая железо. Этот микроорганизм, существование которого долго предполагали, может влиять на глобальные выбросы парниковых газов. Результаты опубликованы в PNAS 24 октября 2016 года.
Влияние на циклы метана и железа
Архея использует железо для преобразования метана в CO2. В процессе восстановленное железо становится доступным для других бактерий. Таким образом, микроорганизм запускает энергетический каскад, влияющий на циклы железа и метана и, следовательно, на выбросы метана.
Применение в очистке сточных вод
Эти археи также могут превращать нитрат в аммоний — предпочитаемую пищу бактерий anammox. «Биореактор с анаэробными микроорганизмами, окисляющими метан и аммоний, можно использовать для одновременного преобразования аммония, метана и окисленного азота в сточных водах в безвредный азот и CO2, который обладает гораздо меньшим потенциалом глобального потепления», — отмечает микробиолог Боран Картал. Этот процесс также может быть важен на рисовых полях, на которые приходится около 20% антропогенных выбросов метана.
Неожиданное место обнаружения
После многих лет поисков микроорганизм нашли в собственной коллекции образцов лаборатории — в культурах из канала Твентеканал в Нидерландах. «Основываясь на генетическом чертеже этих микроорганизмов, мы предположили, что они могут окислять метан с использованием частичного железа. Когда мы проверили гипотезу в лаборатории, эти организмы справились с задачей», — говорит Картал.
«Волшебный квадрат» микробиологии
Открытие заполняет предпоследнюю клетку в таблице возможных электронных доноров и акцепторов для роста микроорганизмов, составленной командой ранее. Из девяти гипотетических «микробов-призраков» в этой таблице уже обнаружено восемь.
Связь с ранней историей Земли
Археи Methanosarcinales могли быть широко распространены миллиарды лет назад в богатых железом и метаном океанах архейской эры. Изучение их метаболизма может пролить новый свет на роль метаболизма железа на ранней Земле.