Мікроби, що живуть в океані, можуть виробляти кисень без сонячного світла

Вчені з Університету Південної Данії з'ясували, що мікроби Nitrosopumilus maritimus і деякі родинні види можуть виживати у темних, бідних киснем середовищах, виробляючи кисень самостійно.

Роблять вони це, використовуючи біологічний процес, який не був відомий раніше, повідомляє Science alert.

Більшості живих істот на Землі потрібен кисень, для його виробництва, як правило, потрібне сонячне світло. Але ці мікроби порушують правило. Раніше вчені вже знали, що ці мікроби можуть виживати у бідних киснем середовищах, але залишалося незрозумілим, як вони виживають. Тож автори роботи вирішили провести нове дослідження.

У ході експерименту вчені вилучили мікробів з природного довкілля і перемістили в лабораторію. Вони хотіли з'ясувати, що станеться, коли весь доступний кисень зникне, а сонячного світла, необхідного для його виробництва, не буде. Це аналогічно тому, що відбувається, коли N. maritimus переміщаються з багатих киснем середовищ у збіднені киснем.

Сталося щось несподіване: мікроорганізми самостійно виробили кисень з утворенням нітритів із газоподібним азотом як побічний продукт. Дослідники відзначають, що побачили, як бактерії використовували весь кисень у воді, але потім його концентрація знову почала зростати.

Наразі вчені не знають, як мікроби це роблять. Крім того, кількість кисню, що виробляється, досить невелика, його достатньо тільки для виживання мікроорганізмів. Але, схоже, що процес відрізняється від відомих способів виробництва кисню в середовищах без сонячного світла.

На те, що бактерії використовують невідомий механізм, вказує саме на те, що виробництво кисню N. maritimus пов'язане з виробництвом газоподібного азоту. Мікроби якимось чином перетворюють аміак (NH3) на нітрит (NO2-) – процес, який вони використовують для отримання енергії – у збідненому киснем середовищі. Це вимагає виробництва їхнього власного кисню, сліди чого й вдалося виявити вченим.

У ході цього процесу бактерії використовують вільний азот із навколишнього середовища, що стало новою гранню азотного циклу, що існує в екосистемі. Дослідники зазначають, що це потребує додаткового вивчення.

«Якщо такий спосіб життя поширений в океанах, це, безумовно, змушує нас переосмислити наше нинішнє розуміння морського азотного циклу. Наступний крок — досліджувати явище, яке ми спостерігали у наших лабораторних культурах у збіднених киснем водах у різних точках океану у всьому світі», — заявила провідний автор дослідження Беата Крафт.