Метанокисляющие археи оказались автотрофами

В природе метан образуется из органических остатков в условиях отсутствия кислорода. И если бы не архебактерии, которые его окисляют, живым существам на Земле пришлось бы туго: метан намного более сильный парниковый газ, чем CO₂, и глобальное потепление он устроил бы нам в куда более сжатые сроки.

Естественно, учёных интересует, что археи делают с метаном. Считалось, что этот газ служит микроорганизмам одновременно и источником энергии, и поставщиком углерода. То есть постулировалось, что метанокисляющие археи — типичные гетеротрофы, которые строят свою органику не из неорганического углекислого газа, как, например, растения, а из органических молекул метана, пусть и довольно простых.

Около десяти лет назад учёные из Института микробиологии моря Общества Макса Планка и Университета Бремена (оба — ФРГ) начали исследования термофильных метанокисляющих бактерий, которые живут на глубине более двух тысяч метров вблизи берегов Мексики в содружестве с сульфатредуцирующими бактериями. И им удалось выяснить странную вещь: эти бактерии оказались автотрофами, то есть они использовали для построения собственной органики не метан, а углекислый газ. Выяснить это удалось с помощью радиоактивно меченых молекул того и другого: метан шёл чисто на добычу энергии, а в синтезируемых биомолекулах оставался радиоактивный изотоп из CO₂.

С экологической точки зрения это равносильно тому, как если бы вдруг оказалось, что львам нужно время от времени выходить на солнце для фотосинтеза. Впрочем, бактерии и археи часто бывают очень неординарны по своим экологическим и молекулярно-биохимическим повадкам, поэтому совсем не приходится удивляться тому, что археи пренебрегают таким очевидным ресурсом для биосинтеза, как метан, и используют вместо него углекислый газ. Так или иначе, они в этом смысле оказывают двойную пользу, избавляя океан и атмосферу сразу от двух парниковых газов.

Результаты исследований опубликованы в журнале PNAS.

Подготовлено по материалам Общества научных исследований имени Макса Планка.