Какая роль бактерий-сульфатредукторов в переработке углерода океана?

Исследования, опубликованные в журнале Science Advances, демонстрируют, что бактерии из семейства Desulfobacteraceae играют ключевую роль в расщеплении органических веществ в кислорододефицитных зонах морского дна. Эти микроорганизмы выполняют важную функцию в глобальном углеродном цикле, особенно в глубоководных и прибрежных экосистемах.
Какая роль бактерий-сульфатредукторов в переработке углерода океана?
Изображение носит иллюстративный характер

Бактерии обладают высокоэнергетически эффективным центральным метаболическим путем, который позволяет им превращать широкий спектр органических соединений в углекислый газ. Их сложный модульный метаболизм обеспечивает возможность переработки даже трудноразлагаемых веществ, что делает их незаменимыми участниками биогеохимических процессов.

Группу исследователей возглавляют доктор Ларс Вёльбранд и профессор Ральф Рабус из Университета Ольденбурга, Германия, в сотрудничестве с профессором Михаэлем Шлотером из Технического университета Мюнхена, Германия. Они культивировали шесть различных штаммов Desulfobacteraceae с разнообразной морфологией, варьирующей от небольших сферических до вытянутых и нитевидных форм.

В эксперименте бактериям предложили 35 различных субстратов, начиная от простых продуктов ферментации и заканчивая длинноцепочечными жирными кислотами и ароматическими соединениями, что позволило провести 80 тестовых условий с анализом активации генов и использования белков в процессе деградации органических веществ.

Наблюдалось, что независимо от типа субстрата и морфологических различий, все штаммы использовали одинаковый централизованный метаболический путь. Это способствует скоординированной работе микроорганизмов, где каждый штамм выполняет свою функцию в общей стратегии переработки органического материала, аналогично роли игроков в футбольной команде.

Бактерии-сульфатредукторы обнаружены по всему миру — от арктических до антарктических морских областей. Особенно они преобладают в прибрежных водах, шельфах и на илли, где дефицит кислорода приводит к образованию сероводорода с характерным неприятным запахом и образованию чёрных осадков сульфида железа. По оценке профессора Рабуса, в этих зонах сульфатредукторы участвуют более чем в половине процессов разложения органического вещества.

Совместное исследование с профессором Шлотером включает анализ генетических маркеров, отвечающих за ключевые метаболические модули, обнаружившихся практически во всех изученных образцах морских осадков. Эти образцы охватывали области от мелководных эстуариев до горячих и холодных глубоководных источников, а также осадки из анаэробных зон вроде Черного моря.

Наблюдаемое снижение содержания кислорода в океанах с 1960 года, вызванное избыточным удобрением и глобальным потеплением, может усилить значимость бактерий-сульфатредукторов в разложении органического материала. Профессор Михаэль Винкльхофер из Института биологии и экологических наук Университета Ольденбурга отмечает, что их вклад в глобальный углеродный цикл, ранее недооценённый, в будущем может сыграть ещё более важную роль в условиях изменяющейся океанской экосистемы.


Новое на сайте

20868Уязвимости Plex открыли путь майнерам и Linux-бэкдору 20867Взлом OpenCode Console: под угрозой могли оказаться ключи OpenAI, Anthropic и Google 20866Rank Math PRO: заражённое обновление оставило на сайтах самовосстанавливающийся бэкдор 20865Как исследовательские модели OpenAI обходили ограничения и присваивали чужие данные 20864Атака на BeyondTrust: шпионская группа получила доступ к серверам поддержки 20863Как пакет imgdecode превращает npm-зависимость в загрузчик вредоносного кода? 20862Как PEERSTITCH обходит проверки VPN-сессий FortiOS? 20861Что происходит, когда ИИ-агент выходит за пределы тестовой среды? 20860Как 37-летняя ошибка открыла путь к root в OpenBSD 7.9? 20859ИИ-модели для SOC: точный ответ зависит от улик 20858Как одна учётная запись ConnectWise открыла доступ к 173 арендаторам Microsoft 365? 20857Пять минут до заражения: как подменили обновления AOMEI Backupper 20856Ловушка под видом регистрации: как UAT-11985 крадёт аккаунты Google 20855Может ли виртуальная машина прочитать память хоста? 20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси?
Ссылка