Naukowcy wyodrębniają mikroorganizmy pochłaniające metan w oceanach
Naukowcy z Niemiec i Stanów Zjednoczonych opracowali technikę molekularną umożliwiającą wychwytywanie mikroorganizmów odpowiedzialnych za absorpcję 80% oceanicznych emisji metanu (CH4). Od momentu rozpoczęcia badań zespół wyodrębnił już geny odgrywające rolę w procesie pochłaniania tego gazu. Wiele osób nie wie, że liczba żyjących w oceanach mikroorganizmów jest 100 milionów razy większa od liczby gwiazd w widzialnej części Wszechświata. Mikroorganizmy te stanowią ponad 90% ziemskiej biomasy. Od 1999 r. naukowcy zaczęli interesować się grupą mikroorganizmów, które potrafią błyskawicznie wchłonąć 80% metanu emitowanego przez położone na dnie oceanu kominy hydrotermalne. Metan jest gazem o potencjale cieplarnianym 20-krotnie większym niż dwutlenek węgla (CO2). Poznanie drobnoustrojów odżywiających się metanem oraz innych mikroorganizmów morskich okazało się niełatwym zadaniem, ponieważ ich rozmiar bardzo utrudnia badania. Większości mikroorganizmów nie da się hodować, a w rezultacie badać, w warunkach laboratoryjnych. "Dziewięćdziesiąt dziewięć procent tego wszystkiego nie da się wyhodować w laboratorium, łącznie z tymi organizmami, które utleniają metan " - wyjaśnia uczestnicząca w badaniu Victoria Orphan, Assistant Professor na wydziale geobiologii amerykańskiego California Institute of Technology (Caltech). Tymczasem dzięki najnowszym osiągnięciom w dziedzinie technik molekularnych naukowcy uzyskują możliwość badania mikroorganizmów w ich naturalnym środowisku życia. Jedną z takich technik jest analiza metagenomiczna, w ramach której "hurtowo" sekwencjonuje się materiał genetyczny mikroorganizmów w próbce pobranej z ich siedliska. Metoda ta pozwala uzyskać wiele ogólnych informacji na temat mikroorganizmów. "Z badań rybosomowego RNA wiemy, że w przyrodzie występuje duża różnorodność mikroorganizmów, nie wiemy natomiast, co większość mikroorganizmów robi" - tłumaczy Victoria Orphan. "Potrzebowaliśmy metody pozwalającej wyodrębniać ze złożonego środowiska konkretne organizmy". Opracowana wspólnie przez zespół naukowców z Caltech oraz niemieckiego Centrum Badań nad Środowiskiem w Lipsku (Zentrum für Umweltforschung) metoda polega na przyczepieniu do mikroorganizmów malutkich metalowych kuleczek i wydostaniu ich z osadów głębokomorskich przy pomocy magnesu. Naukowcy ustalili, że głównymi pożeraczami metanu są archeowce (Archaea), mikroorganizmy o budowie molekularnej odmiennej od bakterii. Stwierdzili także nadspodziewaną różnorodność towarzyszących archeowcom bakterii, które żywią się produktami ich procesów metabolicznych. W ramach eksperymentów naukowcom udało się wyodrębnić geny uczestniczące w anaerobowym utlenianiu metanu (AOM), głównym procesie odpowiedzialnym za eliminację wytwarzanego w morzu metanu. Odkryli również, że badane organizmy posiadają geny umożliwiające wiązanie azotu, proces przemiany azotu gazowego w związki o właściwościach użyźniających, np. amoniak. "Obecność tych genów w wychwyconych komórkach zaskoczyła nas" - mówi Anne Dekas, studentka geobiologii w Caltech - "ponieważ uważaliśmy, że organizmy te są stosunkowo ubogie w energię, a proces wiązania azotu wymaga dużego nakładu energii". Badanie opublikowano w aktualnym numerze czasopisma "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS).
Kraje
Niemcy