Поиск публикаций  |  Научные конференции и семинары  |  Новости науки  |  Научная сеть
Новости науки - Комментарии ученых и экспертов, мнения, научные блоги
Реклама на проекте

Не хлебом единым (заключение)

Воскресенье, 01 Май, 19:05, superhimik.livejournal.com

   Благодаря [info]ad3002, получил ссылку на полный текст статьи, которая рассказывает о недавно установленных фактах из жизни ледниковых микроорганизмов.
   Как оказалось, эти существа являются гетеротрофами, т.е. усваивают готовые, растворённые в рассоле, из которого они были выделены, органические вещества, а не синтезируют их сами. Это подтверждается тем, что найденный в рассоле неорганический углерод, который могли бы использовать микроорганизмы, будь они автотрофами, очень старый (по данным изотопного анализа). Кроме того, вопреки моим предположениям, в среде обитания микроорганизмов есть растворённые соединения органического углерода, которые либо служат пищей, либо являются конечными продуктами их обмена веществ.
   Второй вопрос, на который учёные искали ответ, заключается в том, чем же ледниковые микроорганизмы окисляют органические вещества. В рассоле, в котором обитают интересующие нас микроорганизмы, нет кислорода, но есть сульфаты и железо в степени окисления +2, которое на роль окислителя подходит слабо.
   Первое предположение, о котором мне говорили в комментариях к предыдущему посту, заключается в том, что окислителем органических соединений являются сульфаты. Действительно, сульфатредуцирующие микроорганизмы известны, и они часто являются анаэробами, т.е. живут в среде, не содержащей кислорода; как раз такие условия и сложились в ледниковом рассоле. В этом случае весьма примерная схема их окислительного метаболизма выглядела бы так:

CnHmOk + SO42- → H2S + CaHbOx, где x>k.

Сульфатредуцирующая бактерия Desulfovibrio vulgaris. Источник: кликнуть.

   Однако, во-первых, данные всё того же изотопного анализа говорят о том, сульфат-ионы не могут быть конечными акцепторами электронов, т.е. не могут выступать в качестве прямых окислителей растворённой органики, хотя каким-то образом задействованы в биохимических реакциях, проходящих в организмах микробов. Подтверждением последнего факта служит обнаружение в их ДНК гена, ответственного за фермент, восстанавливающий сульфат.
   Во-вторых, в рассоле не обнаружено следов продукта восстановления сульфат-ионов, т.е. сероводорода. А именно он является конечным продуктом обмена всех сульфатредуцирующих бактерий.
   Эти два прямых наблюдения, наличие в ледниковом рассоле большого количества восстановленного железа, а также другие косвенные "улики" (в числе которых, слышь, [info]overscience_mes, термодинамические расчёты) позволили авторам предположить, что в качестве окислителя органических веществ бактерии используют трёхвалентное железо горных пород, слагающих Антарктиду, а сульфаты - лишь промежуточные акцепторы электронов, что можно представить следующей схемой:

http://johnstonlab.unix.fas.harvard.edu/papers/Mikucki%20et%20al. ,%202009.pdf (с изменениями).

   Если вы помните, я задавал вопрос, что же собой представляют те органические соединения, которые бактерии используют в пищу. В ходе гугления выяснилось, что это могут быть остатки некогда погибших растений или животных, которые, возможно, когда-то заселяли Антарктиду. Таким остатком, кстати, может быть нефть.
   Я обратил внимание на эту статью по многим причинам. Мне интересно узнавать про новые организмы и про то, как они приспособлены к своей среде обитания. Резюме статьи содержало для меня химическую загадку, которую было интересно разгадать. Кроме того, статья поднимает многие другие вопросы.
   Так например, авторы посчитали, что наблюдения за подобными микроорганизмами помогут понять, как могла сохраняться жизнь подо льдом в процессе её зарождения в холодные периоды. Мне почему-то пришло в голову, что подобным микроорганизмам, наверное, неплохо бы жилось на Марсе, где хоть и мало кислорода, но зато есть куча трёхвалентного железа, которым можно окислять органическую пищу.
   Открытым остался вопрос, зачем ледниковым бактериям нужно использовать в качестве акцептора электронов железо, если можно ограничиться сульфатами. Возможно, когда-то так и было: окисление органических веществ происходило за счёт сульфатов. Но, можно предположить, источники сульфата стали заканчиваться и нужно было изобретать что-то новое. Так бактерии перешли на железо. Может, у вас есть своя гипотеза?

Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)