В океане обнаружены бактерии с «мышьяковым дыханием»

Мышьяк и его производные легко реагируют с целым рядом биологически важных молекул, выводя их из строя и нарушая жизнеспособность живых клеток. Поэтому мышьяк ядовит практически для всех организмов — за отдельными примечательными исключениями. До сих пор были известны лишь редкие экстремофильные микроорганизмы, способные переносить его в значительных концентрациях. И недавно ученые обнаружили еще один такой пример. Более того, бактерия, найденная в Тихом океане, активно пользуется мышьяком и не может без него жить. Об этом исследователи из команды профессора Вашингтонского университета Габриэллы Рокап (Gabrielle Rocap) пишут в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Авторы выделяли и изучали ДНК из образцов воды, собранной у тихоокеанского побережья Мексики, с большой глубины, где содержится совсем мало растворенного кислорода. Этот элемент позволяет окислять белки, жиры и сахара для получения энергии и участия в других биологических процессах. Он жизненно необходим нам, как и множеству других современных существ, и лишь некоторые бактерии и археи сохранили древнейшую способность пользоваться для клеточного дыхания другими соединениями, производными серы, железа, азота и т.п. Они процветают в океанских глубинах, где происходят выбросы минералов из-под земной коры, а кислород остается в дефиците.

Соединения мышьяка используют для дыхания некоторые экстремофильные микробы, обитающие в насыщенных им горячих источниках. Однако теперь они нашлись и в открытом океане, где мышьяк присутствует в весьма небольших количествах. Ученые идентифицировали фрагменты ДНК, принадлежащие пока неизвестному микробу и позволяющие проводить необходимые для «мышьякового дыхания» химические реакции. Возможно, эти бактерии отличаются исключительной древностью, сохранив такую способность с тех далеких времен, когда Мировой океан был более насыщен минералами и содержал немало мышьяка, тяжелых металлов и других веществ, опасных для современной жизни, но исключительно важных — для древней.