Науковці виявили бактерію, що може жити лише за рахунок повітря. Щоби рости, цей вид споживає з атмосфери парниковий газ метан та інші речовини – і не потребує жодних інших додаткових харчів, як засвідчив експеримент. У майбутньому ці мікроби можуть надати нові свідчення про біологічних пожирачів парникових газів, а також про можливе життя на інших планетах.
Клітини бактерії Methylocapsa gorgona, що живе лише за рахунок повітря. Зображення: Tveit et al., PNAS, 2019.
Фактор дії парникового газу метану (CH₄) на глобальне потепління приблизно в 20–30 разів сильніший, ніж діоксиду вуглецю. Хоча на мільйон частинок в повітрі присутні лиш 1,8 частинок CH₄, цей газ відповідає за 15% глобального потепління. Крім людської активності, зокрема добування нафти або розведення худоби, до вивільнення цих високоактивних кліматичних газів в атмосферу призводять і природні джерела – наприклад, вологі місцевості, болота або метан, що виходить з дна моря.
Проте не весь метан, що виникає у такий спосіб, поширюється в повітря. Адже існують бактерії, які можуть руйнувати шкідливий для клімату газ. Ці «пожирачі метану» водяться у ґрунті та морському осаді, де метан присутній в особливо високих концентраціях.
Проте чи існують також мікроби, що метаболізують порівняно низький вміст метану в атмосфері і, так би мовити, живуть лише за рахунок повітря?
Цю теорія дотепер вважали суперечливою, адже ще ніколи не вдавалося ізолювати такі мікроорганізми та виростити їх у лабораторії. «Але тепер нам вперше вдалося ізолювати бактерію, що розкладає метан і насправді живе завдяки повітрю», – повідомили Александр Твейт (Alexander Tveit) з Університу Тромзо в Норвегії.
Мікроби називаються Methylocapsa gorgona, вони присутні в ґрунті на всій планеті. В експерименті продемонстрували їх дивовижні здібності: бактерія вбирає метан з атмосферної концентрації, щоби здобути енергію та вуглець для синтезу біомаси, й у результаті росте.
Проте метан – не єдиний атмосферний газ, яким харчується цей вид бактерій. Як з’ясувалося, Methylocapsa gorgona може споживати й повітряний азот та кисень для свого метаболізму. «Завдяки геномному і білковому аналізу ми можемо продемонструвати, що бактерія може також, дихаючи, отримувати монооксид вуглецю та водень», – повідомив співавтор дослідження Андреас Ріхтер (Andreas Richter) з Віденського університету.
Тож для свого росту бактерія споживає одразу п’ять повітряних газів і живе суто за рахунок повітря. Така спеціалізація більш поширена, ніж припускали, пояснюють науковці. Вже наступні експерименти довели, що й інші види з роду Methylocapsa можуть харчуватися виключно повітрям.
Ізолювавши та ідентифікувавши «пожирачів» повітря, науковці сподіваються в довгостроковій перспективі краще зрозуміти біологічних пожирачів метану. Якою мірою ці організми виконують функцію буфера для парникових газів? Крім того, мікроби можуть надати нові свідчення про те, якою мірою слідові гази (0,66% атмосферних газів, крім азоту, кисню та аргону) породжують життя на нашій планеті і, ймовірно, на інших, – таким є висновки вчених.
Daniela Albat
„Methanfresser“ lebt nur von Luft
Universität Wien, 10.04.2019
Widespread soil bacterium that oxidizes atmospheric methane
PNAS 8.04.2019
Зреферувала С. К.