Mikrobi v hlubinách oceánu mohou vyrábět kyslík bez slunce.

07/03/2022 Iveta Mauci 3 min read 255 Zobrazení kyslík, mikrobi, oceán, slunce

Tento objev může být obrovský!

Pro většinu života na Zemi je kyslík nezbytný a k výrobě tohoto kyslíku je obvykle zapotřebí sluneční světlo. Ale ve vzrušujícím zvratu vědci přistihli běžného mikroba žijícího v oceánu, který porušuje všechna pravidla. Výzkum byl publikován v Science.

Vědci zjistili, že mikrob tzv. Nitrosopumilus maritimus a několik jeho příbuzných, nazývaných čpavek oxidující archaea (AOA), jsou schopni přežít v temném prostředí s ochuzeným kyslíkem tím, že sami produkují kyslík. Dělají to pomocí biologického procesu, který nebyl dosud viděn.

Zatímco již dříve bylo zjištěno, že tito mikrobi mohou žít v prostředích, kde je nedostatek kyslíku, nebylo jasné, k čemu tam jsou. Jak zůstanou naživu tak dlouho, ani jak to dělají? To byla inspirace pro tento výzkum.

„Tito mikrobi jsou opravdu hojně v oceánech, kde hrají důležitou roli v cyklu dusíku.“ říká mikrobioložka Beate Kraftová z University of Southern Denmark.

Psali jsme: Mapy Google mají díru v oceánu a Reddit neví, co to bylo

„K tomu potřebují kyslík, takže je dlouhodobou hádankou, proč jsou také velmi hojně ve vodách, kde kyslík není. Mysleli jsme si, že se tam jen tak poflakují a nemají žádnou funkci.“ ?“

Naberte kbelík mořské vody z oceánu a každá pátá buňka bude jedním z těchto organismů, tak jsou v oceánu běžné.

Zde vědci odstranili mikroby z jejich přirozeného prostředí a přenesli je do laboratoře.

Tým se chtěl blíže podívat na to, co se stane, až bude veškerý dostupný kyslík pryč a nebude žádné sluneční světlo, které by produkovalo nový kyslík. Stejný scénář nastane, když se N. maritimus přesune z vod bohatých na kyslík do vod o kyslík ochuzených.

To, co našli, bylo něco neočekávaného! Mikroorganismy produkovaly svůj vlastní kyslík, aby vytvořily dusitany s plynným dusíkem (dinitrogen) jako vedlejším produktem.

„Viděli jsme, jak spotřebovali veškerý kyslík ve vodě, a pak k našemu překvapení během několika minut hladina kyslíku začala znovu stoupat,“ říká geobiolog Don Canfield z University of Southern Denmark. „To bylo velmi vzrušující.“

V tuto chvíli si vědci nejsou jisti, jak mikrobi tento trik zvládají a množství vyprodukovaného kyslíku se zdá být relativně malé, tak akorát pro jejich vlastní přežití, ale vypadá to, že se liší – procesy bez slunečního záření, o kterých již víme.

Nová cesta ukazuje, že produkce kyslíku z N. maritimus je spojena s produkcí plynného dusíku. Mikrobi nějakým způsobem přeměňují čpavek (NH ₃) na dusitan (NO _2 ^– ) – proces, který využívají k metabolismu energie v prostředí ochuzeném o kyslík.

To vyžaduje, aby si vyrobili vlastní kyslík, jehož stopy tým detekoval spolu s vedlejším produktem plynného dusíku (N ₂).

Tento proces odstraňuje biologicky dostupný dusík z prostředí, a to je nová vráska v cyklu dusíku, který je základem všech ekosystémů. Toto zjištění by mohlo mít „dalekosáhlé“ důsledky, a to vyžaduje další zkoumání.

„Pokud je tento životní styl rozšířený v oceánech, určitě nás to nutí přehodnotit naše současné chápání mořského cyklu dusíku,“ říká Kraft .

„Mým dalším krokem je prozkoumat fenomén, který jsme viděli v našich laboratorních kulturách ve vodách ochuzených o kyslík v různých oceánských skvrnách po celém světě.“

Zdroj: Science