Под ледниками обнаружен источник свободного водорода, которым питаются бактерии — Naked Science
26.12.2020
Василий Парфенов

Под ледниками обнаружен источник свободного водорода, которым питаются бактерии

6.0

Американские ученые смогли объяснить, каким образом живущие в экстремальных условиях бактерии поддерживают метаболизм без солнечного света и других источников энергии. Кроме того, удалось обнаружить, откуда эти микроорганизмы получают необходимый для их жизнедеятельности водород.

Под ледниками обнаружен источник свободного водорода, которым питаются бактерии
Одно из мест, где исследователи брали пробы — ледник Котлюйокуль (Kötlujökull), четвертый по величине в Исландии / ©Eric S. Boyd

Исследование проводила команда ученых из Университета штата Монтана и Висконсинского университета в Мадисоне. Научная работа была опубликована на портале Национальной академии наук США (PNAS). Ее ведущий автор Эрик Дунхам (Eric Dunham) сформулировал идею изучения живущих под ледниками экстремофилов пытаясь объяснить более ранние находки исследователей.

Дело в том, что питающихся водородом бактерий находили под многовековыми льдами давно, но это имело мало смысла. Метаболизм этих микроорганизмов-экстремофилов был основан на поглощении углекислого газа и его реакциях с водородом. Без внешнего источника энергии расщепить, например, воду для получения необходимых ионов этого газа затруднительно. Растения и цианобактерии используют солнечный свет — этот процесс называется фотосинтезом. Как «ледниковые» микроорганизмы добывают водород оставалось загадкой.

Дунхам с коллегами собрали образцы осадочных пород под несколькими ледниками в разных концах света — в Канаде и Исландии. Ученые обнаружили в них анаэробные микроорганизмы родственные роду бактерий Rhodoferax. Они совершенно точно не производили водород сами, но при этом активно его использовали в ходе своей жизнедеятельности. Лабораторный анализ пород и полевые наблюдения помогли раскрыть эту тайну.

Необходимый бактериям газ вырабатывается в результате сложных геохимических процессов, которые протекают под ледниками. Молекулы воды реагируют с мельчайшими частицами силикатов, формирующихся в результате разрушения пород двигающимися массами льда. Кроме того, этому механизму способствуют и вертикальные нагрузки от многометровых толщ ледников даже если они не двигаются в горизонтальной плоскости. Всего исследователи предложили два типа химических реакций, для которых под многолетними льдами на поверхности земли создаются благоприятные условия.

Безусловно, количество производимого таким образом водорода чрезвычайно мало. Хотя и больше, чем может появляться в результате остальных известных геологических или химических процессов, протекающих в местах забора проб для анализов. Но небольшим колониям микроорганизмов этого водорода хватает для поддержания хемосинтеза.

По мнению исследователей, подобные места могут быть отличными рефугиумами для простейшей жизни в неблагоприятные периоды истории нашей планеты. Данным термином биологи называют естественные «сейфы» для организмов. В подобных местах по каким-то причинам сохраняются приемлемые условия для жизни даже несмотря на глобальные изменения на планете. Кроме того, находка команды Дунхама вселяет оптимизм и в сердца тех, кто ищет внеземную жизнь. Ведь ледников в Солнечной системе большое количество, а значит и под ними могут существовать подобные экстремофилы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: