23 май 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Микроорганизми дълбоко в океана произвеждат кислород без слънчева светлина

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 13 януари 2022 в 07:09 67670
Кредит: rawpixel (CC0 1.0)

Ако Земята не беше осветена от слънчева светлина, която е ключов елемент от фотосинтезата, нямаше да има кислород на нашата планета. Кислородът се произвежда главно от растения, водорасли и цианобактерии.

Сега изследователи откриват дълбоко под повърхността на океана микроорганизъм, който може да се произвежда кислород без слънчева светлина.

Учените са открили, че един вид археи, Nitrosopumilus maritimus, и няколко от неговите братовчеди, окисляващи амоняк (AOA), могат да оцелеят в тъмна, бедна на кислород, среда, произвеждайки кислород сами. Те правят това с помощта на биологичен процес, непознат на науката.

Изследването е публикувано в списание Science.

Всъщност и по-рано бяха познати се знаеше, че тези микроорганизми могат да произвеждат кислород с оскъдна слънчева светлина. Но преди това те са откривани само в много ограничени количества и само при определени условия. И това, което не е ясно, е как стигат до там - и как остават живи толкова дълго. Това беше вдъхновението зад това ново изследване.

Но „съществата“, описани в новата статия в океана, са твърде много: той буквално гъмжи от подобни микроорганизми. Те са толкова разпространени, че всяка пета клетка в една кофа с морска вода принадлежи към тази група археи.

„Тези момчета наистина са в изобилие в океаните, където играят важна роля в азотния цикъл“, коментира микробиологът Беате Крафт (Beate Kraft) от Университета на Южна Дания. "Мислехме, че просто се носят из водата. Може би са някакви призрачни клетки?"

За този процес те се нуждаят от кислород, така че отдавна е загадка за учените защо има толкова много от тези археи във води, лишени от кислород. Изследователите решават да установят каква е функцията на N. maritimus във вода, която съдържа малко кислород.

За да направят това, учените преместват археите от естественото им местообитание в лабораторията си като изследователският екип се опитва да разбере какво се случва, когато целият наличен кислород в резервоара изчезне и няма слънчева светлина, която да генерира нов кислород.

Между другото, същото се случва, когато N. maritimus преминава от богати на кислород океански води към води, където кислородът е катастрофално ниско.

Учените откриват нещо неочаквано: микроорганизмите са започнали активно да произвеждат собствен кислород и да отделят газообразен азот (N2) като страничен продукт.

„Видяхме как изразходват целия кислород във водата и след това, за наша изненада, в рамките на няколко минути нивото на кислород започва да се повишава отново“, разказва геобиологът Дон Канфийлд (Don Canfield) от Университета на Южна Дания. "Беше много вълнуващо."

В момента изследователите не са уверени как точно N. maritimus успява „да направи този фокус“. Количеството кислород, което произвеждат, е достатъчно за собственото им оцеляване. Но изглежда, че този процес е различен от вече познатите на учените методи за получаване на кислород без слънчева светлина.

Това, което наистина се знае за този нов процес, е, че производството на кислород в N. maritimus е свързано с производството на азотен газ.

Микроорганизмите по някакъв начин превръщат амоняка (NH3) в нитритен йон (NO 2-) в среда, бедна на кислород. Те използват този процес за генериране на енергия.

От своя страна това ги принуждава да генерират свой собствен кислород, следи от който екипът открива заедно със страничния азотен газ (N2).

Този процес премахва бионаличния азот от околната среда - и това е нов аспект в азотния цикъл, който стои в основата на всички екосистеми. Откритието може да има големи последици за разбирането на азотния цикъл в природата и този въпрос изисква допълнително проучване.

„Ако този „начин на живот“ е широко разпространен в океаните, това със сигурност ни принуждава да преосмислим настоящото си разбиране за цикъла на морския азот“, добавя Крафт.

В бъдеще изследователите планират да проучат по-подробно откритото явление, което са наблюдавали в лабораторни култури в изчерпани с кислород океански води по целия свят.

Изследователският екип вече е взел водни проби от Мариагерфиорд в Дания и след това ще започне да изследва води край бреговете на Мексико и Коста Рика.

Справка: Oxygen and nitrogen production by an ammonia-oxidizing archaeon
Beate Kraft et al.
SCIENCE • 6 Jan 2022 • Vol 375, Issue 6576 • pp. 97-100 • DOI: 10.1126/science.abe6733

Източник: Microbes in The Ocean Depths Can Make Oxygen Without Sun. This Discovery Could Be Huge
DAVID NIELD, 


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.