Исследовательская группа во главе с Гюнтером Вегенером из Института морской микробиологии имени Макса Планка в сотрудничестве с исследователями из других институтов обнаружили неизвестный ранее микроб на дне бассейна Гуаймас на глубине 2 000 м в Калифорнийском заливе.
Бассейн Гуаймас — это естественная лаборатория, изобилующая новыми видами. Ответственность за это необычайное разнообразие несут горячие флюиды, выходящие из морского дна, которые привлекают множество различных видов. Уже сегодня мы обнаружили много организмов в этой среде обитания.
Гюнтер Вегенер из Института морской микробиологии имени Макса Планка
Некоторые компоненты природного газа, такие как пропан или бутан, разрушаются под воздействием бактерий. Однако для разложения основных компонентов природного газа — метана и этана — в соответствии с современным состоянием исследований необходимы два разных типа организмов, которые образуют так называемый консорциум: археи, которые разлагают природный газ, и бактерии, которые соединяют электроны, высвобождаемые в процессе в сульфат, одно из богатейших соединений в океане. Изучение биохимических процессов в консорциумах в лабораториях до сих пор было чрезвычайно сложным: эти организмы растут очень медленно и делятся только каждые несколько месяцев. Таким образом, доступной биомассы всегда было мало.
Недавно обнаруженные археи были названы Ethanoperedens thermophilum, что означает «теплолюбивый едок этана». Его партнерские бактерии знакомы с другими консорциумами. Так ученые нашли генные последовательности этих архей во многих глубоководных жерлах. И теперь наконец-то поняли их функцию.
Исследователи также обнаружили еще кое-что: деградация этана этим микробом обратима. Таким образом, родственники Ethanoperedens могли производить этан из углекислого газа. Это очень интересно для биотехнологических открытий. Команда Вегенера сейчас ищет такие организмы. Кроме того, в сотрудничестве с коллегами они стремятся превратить микробы, производящие метан, в производителей этана.
Лабораторные культуры занимают хоть достаточно много места, на самом деле внутри достаточно мало бактерий. Но теперь у нас достаточно биомассы для всестороннего анализа. Например, мы смогли идентифицировать ключевые межклеточные интермедиаты в деградации этана. Также мы представили первый полный геном деградации природного газа археями в этом исследовании.
Седрик Хан, аспирант Института морской микробиологии имени Макса Планка и автор исследования
Таким образом, эти микробы имеют большое значение для глобального углеродного цикла и повышения концентрации углекислого газа в атмосфере двумя способами: с одной стороны, они используют этан в глубоком море и таким образом предотвращают попадание этого газа в атмосферу. С другой стороны, они могли бы предложить решение для промышленности по сокращению выбросов углекислого газа.