Ученые обнаружили тип бактерий, которые питаются и получают свои калории из металла, подозревая, что они существуют уже более ста лет.
Микробиологи из Калифорнийского технологического института случайно обнаружили бактерии после проведения несвязанных экспериментов с использованием мелоподобного типа марганца, который обычно встречается в химическом элементе.
Доктор Джаред Лидбеттер, профессор микробиологии окружающей среды в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, оставил стеклянную банку, покрытую веществом, в водопроводной воде в раковине своего офиса, и оставил сосуд на несколько месяцев, так как ему пришлось отправиться на работу за пределы кампуса. Когда он вернулся, Лидбеттер нашел банку, покрытую темным материалом.
«Я подумал: «Что это?», сказал Лидбеттер. «Я начал задаваться вопросом, могут ли быть ответственны за это давно разыскиваемые микробы, поэтому мы систематически проводили тесты, чтобы выяснить это».
Исследователи обнаружили, что черное покрытие, обнаруженное на банке, было окисленным марганцем, который был произведен недавно обнаруженными бактериями, наиболее вероятно найденными в водопроводной воде.
«Есть свидетельства того, что родственники этих существ живут в подземных водах, и часть питьевой воды Пасадены откачивается из местных водоносных горизонтов», — сказал он.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature во вторник, ученые отмечают, что это первые бактерии, которые используют марганец в качестве источника энергии.
«Это первые бактерии, использовавшие марганец в качестве источника топлива», — сказал Ледбеттер. «Замечательный аспект микробов в природе заключается в том, что они могут метаболизировать, казалось бы, маловероятные материалы, такие как металлы, давая энергию, полезную для клетки».
Новое исследование также показывает, что бактерии могут использовать марганец для процесса, называемого хемосинтезом, который превращает углекислый газ в биомассу.
Исследователи предположили, что неопознанные микробы могут использовать этот процесс для стимулирования роста.
Ученые считают, что полученные данные помогут им лучше понять грунтовые воды и водные системы, которые могут забиваться оксидами марганца.
«Существует целый ряд литературы по инженерной экологии о системах распределения питьевой воды, забиваемых оксидами марганца», — сказал Ледбеттер. «Но как и по какой причине такой материал генерируется, остается загадкой. Очевидно, многие ученые считали, что за это могут быть ответственны бактерии, использующие марганец для производства энергии, но доказательств, поддерживающих эту теорию, до сих пор не было».
Исследователи также полагают, что открытие может помочь нам понять марганцевые конкреции — большие металлические шарики, которые могут достигать размера грейпфрута и часто встречаются на морском дне. Шарики, которые часто содержат редкие металлы, иногда собирают со дна океана, но о них мало что известно.
«Это открытие, сделанное Джаредом и Хангом, заполняет большой интеллектуальный пробел в нашем понимании элементарных циклов Земли и дополняет различные способы, с помощью которых марганец, непонятный, но распространенный переходный металл, сформировал эволюцию жизни на нашей планете», — сказал Вудворд Фишер, профессор геобиологии в Калифорнийском технологическом институте. Фишер не принимал участия в исследовании.
Источник: https://edition.cnn.com/2020/07/16/world/metal-eating-bacteria-intl-scli-scn/index.html
