Бактерии-экстремофилы

Сразу два коллектива учёных независимо обнаружили два вида бактерий, которые питаются парниковым газом метаном и живут в неблагоприятных условиях, в частности, в очень кислотной среде, сообщает журнал Nature.

Метан (CH₄) - основной компонент природного газа. Тонна метана, попавшая в атмосферу, увеличивает парниковый эффект примерно так же, как 25 тонн углекислого газа. Метан в атмосферу выбрасывают, в частности, грязевые вулканы, горячие грязевые источники и фумаролы (вулканические источники горячих газов).

Бактерии, использующие метан в качестве источника (часто единственного) энергии и углерода (метанотрофы), были открыты более ста лет назад. Окисляя содержащийся в метане углерод, метанотрофы превращают его в углекислый газ. Известные метанотрофы относятся к типу Proteobacteria. Некоторые из них культивированы.

Голландско-итальянская группа учёных опиралась на исследования, которые показывали, что часть метана в грязевых источниках поглощается какими-то живыми организмами. Никакие из известных метанотрофов, однако, не могли жить в экстремальных условиях горячих источников. Температура в них достигает 70 градусов, а pH (показатель кислотности) - 1,8 (pH нейтральной среды равен семи, чем он меньше, тем среда кислотней; значение 1,8 примерно соответствует кислотности желудочного сока).

В итальянском вулкане Сольфатара исследователи обнаружили метанотрофный организм, способный выжить при таких условиях - при значениях pH до 0,8. Бактерия получила имя Acidimethylosilex fumarolicum. Она относится не к типу Proteobacteria, а к типу Verrucomicrobia, представители которого часто встречаются в природе, но плохо культивируются.

Вторая группа, объединяющая учёных из многих стран, проводила поиски на популярном среди туристов новозеландском геотермальном участке Хеллз-Гейт (Hell’s Gate, "Врата ада"). Исследователи обнаружили другой метанотроф-экстремофил (экстремофилами называются организмы, обитающие в малопригодных для жизни условиях), также относящийся к типу Verrucomicrobia. Вид получил имя Methylokorus infernorum (infernorum - адский).

Генетический анализ Methylokorus infernorum показал, что способность окислять метан бактерии, скорее всего, унаследовали от общего предка Proteobacteria и Verrucomicrobia, а не приобрели в результате горизонтального трансфера генов (свойственного бактериям обмена генами между особями разных видов).

Обе группы надеются, что исследования могут позволить в будущем искусственно культивировать метанотрофные бактерии и использовать их для активной борьбы с парниковым эффектом.

Acidimethylosilex fumarolicum:

Methylokorus infernorum: