Ученые из Университета Южной Дании выяснили, что микробы Nitrosopumilus maritimus и некоторые родственные виды могут выживать в темных, бедных кислородом средах, производя кислород самостоятельно.
Делают они это, используя биологический процесс, который был неизвестен ранее, сообщает Science alert.
Большинству живых существ на Земле необходим кислород, для его производства, как правило, требуется солнечный свет. Но эти микробы нарушают правило. Ранее ученые уже знали, что эти микробы могут выживать в бедных кислородам средах, но оставалось неясным, как они выживают. Поэтому авторы работы решили провести новое исследование.
В ходе эксперимента ученые извлекли микробов из естественной среды обитания и переместили в лабораторию. Они хотели выяснить, что произойдет, когда весь доступный кислород исчезнет, а солнечного света, необходимого для его производства, не будет. Это аналогично тому, что происходит, когда N. maritimus перемещаются из богатых кислородом сред в обедненные кислородом.
Произошло нечто неожиданное: микроорганизмы самостоятельно произвели кислород с образованием нитритов с газообразным азотом в качестве побочного продукта. Исследователи отмечают, что увидели, как бактерии использовали весь кислород в воде, но затем его концентрация снова начала расти.
На данный момент ученые не знают, как микробы это делают. Кроме того, количество производимого кислорода достаточно невелико, его достаточно только для выживания микроорганизмов. Но, похоже, что процесс отличается от уже известных способов производства кислорода в средах без солнечного света.
На то, что бактерии используют неизвестный механизм, указывает именно то, что производство кислорода N. maritimus связано с производством газообразного азота. Микробы каким-то образом превращают аммиак (NH3) в нитрит (NO2-) – процесс, который они используют для получения энергии — в обедненной кислородом среде. Это требует производства их собственного кислорода, следы чего и удалось обнаружить ученым.
В ходе этого процесса бактерии используют свободный азот из окружающей среды, что стало новой гранью азотного цикла, существующего в экосистеме. Исследователи отмечают, что это требует дополнительного изучения.
— Если такой образ жизни широко распространен в океанах, это, безусловно, заставляет нас переосмыслить наше нынешнее понимание морского азотного цикла. Следующий шаг — исследовать явление, которое мы наблюдали в наших лабораторных культурах в обедненных кислородом водах в различных точках океана по всему миру, — заявила ведущий автор исследования Беата Крафт.
Напомним, исследователи из Бристольского университета выяснили, что жирафы являются такими же социальными, как и слоны и касатки. Оказалось, что забота старших членов семьи играет важную роль в выживании этих животных.
