Микробиологи Калифорнийского технологического института обнаружили бактерии, которые питаются марганцем и используют металл в качестве источника пропитания. Их существование предсказывали более столетия назад, но ни один не был найден или описан до сих пор. Обнаружены эти бактерии были по счастливой случайности, сообщает Nature.
Это первые бактерии, которые в качестве источника топлива используют марганец, заявили ученые. Удивительный аспект микробов в природе заключается в том, что они могут метаболизировать, казалось бы, маловероятные материалы, такие как металлы, давая энергию, полезную для клетки.
Исследование только что обнаруженных бактерий также показывает, что они могут использовать марганец для превращения углекислого газа в биомассу. Этот процесс называется хемосинтезом. Ранее исследователи знали о бактериях и грибах, которые могут окислять марганец или лишать его электронов. Но они только предполагали, что пока еще не идентифицированные микробы могут использовать этот процесс для стимулирования роста.
Доктор Лидбеттер, профессор микробиологии окружающей среды в Калифорнийском технологическом институте, обнаружил бактерии по счастливой случайности после выполнения несвязанных экспериментов с использованием легкой, похожей на мел, формы марганца. Он оставил стеклянную банку, загрязненную веществом, чтобы впитать воду из-под крана в своем офисе в Калтехе. Затем ученый был занят другим проектом несколько месяцев за пределами кампуса. Когда он вернулся, банка была покрыта темным материалом.
Черное покрытие на самом деле было окисленным марганцем, образованным новообразованными бактериями, которые, вероятно, происходили из самой водопроводной воды. Существуют доказательства того, что родственники этих существ живут в подземных водах.
Марганец является одним из самых распространенных элементов на поверхности земли. Оксиды марганца принимают форму темного комковатого вещества и распространены в природе. Они были обнаружены в подземных отложениях и могут также образовываться в водораспределительных системах.
Существует целый ряд литературы по инженерной экологии о системах распределения питьевой воды, забиваемых оксидами марганца. Но, как и по какой причине такой материал генерируется, остается загадкой. Очевидно, многие ученые считают, что бактерии, использующие марганец для производства энергии, могут быть ответственны за этот процесс, но доказательств, поддерживающих эту идею, до сих пор не было.
Доктор Лидбеттер, профессор микробиологии окружающей среды в Калтехе
Новое открытие помогает исследователям лучше понять геохимию подземных вод. Известно, что бактерии могут разлагать загрязняющие вещества в подземных водах, этот процесс называется биоремедиацией. При этом несколько ключевых организмов «восстанавливают» оксид марганца. Это значит, что они отдают ему электроны, подобно тому, как люди используют кислород из воздуха. Ученые задаются вопросом, откуда берется оксид марганца.
Обнаруженные бактерии могут производить его. Их образ жизни который также служит для снабжения других микробов тем, что им нужно для осуществления «полезных и желательных» реакций, заявил Доктор Лидбеттер.
Читать также
Посмотрите на огромную «стену» из сотни тысяч галактик позади Млечного пути
Комета NEOWISE видна в России. Где ее увидеть, куда смотреть и как сделать фото
Как Т-клетки сформировали новый иммунитет против COVID-19 и изменили статистику