Nowe badanie: unikalne drobnoustroje w gorących źródłach Yellowstone wytwarzają metan

WarsawZespół z Montana State University odkrył nowe rodzaje mikroorganizmów produkujących metan w Parku Narodowym Yellowstone. To odkrycie może pomóc w walce ze zmianami klimatycznymi oraz dostarczyć wskazówek dotyczących życia na innych planetach. Roland Hatzenpichler i jego zespół opublikowali wyniki badań w czasopiśmie Nature.

Naukowcy zbadali dwa rodzaje drobnoustrojów.

• Methanomethylicia
• Methanodesulfokora

Te mikroorganizmy należą do grupy Thermoproteota, która różni się od grupy Euryarchaeota. Są wyjątkowe, ponieważ potrafią produkować metan w różnorodnych środowiskach.

Metanogeny to organizmy, które konsumują dwutlenek węgla lub metanol, a w wyniku tego procesu wytwarzają metan. Ludzie natomiast spożywają jedzenie i produkują dwutlenek węgla. Metan jest znacznie skuteczniejszy w zatrzymywaniu ciepła w atmosferze niż dwutlenek węgla — 28 razy bardziej, według Agencji Ochrony Środowiska USA. Metanogeny odpowiadają za 70% światowej emisji metanu.

Zespół Hatzenpichlera pobrał próbki z gorących źródeł w Yellowstone. Temperatury w tych źródłach wynosiły od 60 do 72 stopni Celsjusza. W warunkach laboratoryjnych te mikroorganizmy dobrze się rozwijały i produkowały metan.

To badanie jako pierwsze wykazało istnienie tych mikroorganizmów zdolnych do produkcji metanu. Wcześniejsze informacje ograniczały się jedynie do sekwencji ich DNA. Ten projekt badawczy wymagał lat uważnej pracy i międzynarodowej współpracy.

Lei Cheng z Instytutu Biogazu w Chinach oraz Diana Sousa z Uniwersytetu w Wageningen hodowali nowy rodzaj metanogenu. Przez sześć lat pracowali nad tym projektem i opublikowali wyniki swoich badań wspólnie z zespołem Hatzenpichlera.

Zobacz również:

Dzisiaj · 01:34

DNAN groźniejszy niż TNT: nowe badania ujawniają poważne zagrożenie dla roślin i ekosystemów

Dwa mikroorganizmy, Methanomethylicia i Methanodesulfokora, żyją w różnych środowiskach. Methanodesulfokora występują głównie w gorących źródłach oraz głębinowych otworach hydrotermalnych, natomiast Methanomethylicia są bardziej powszechne i można je znaleźć w oczyszczalniach ścieków, w przewodach pokarmowych przeżuwaczy oraz na terenach podmokłych.

Methanomethylicia mogą rozwijać się w różnych środowiskach. Nie jesteśmy pewni, czy zawsze wykorzystują metanogenezę do wzrostu, czy mają inne metody. Hatzenpichler uważa, że te mikroorganizmy mogą zmieniać sposób funkcjonowania w zależności od otoczenia.

Większość metanogenów z Euryarchaeota produkuje metan z dwutlenku węgla lub octanu. Niemniej jednak, Methanomethylicia i Methanodesulfokora wykorzystują do tego celu metanol. To odkrycie może pomóc naukowcom w zmniejszeniu emisji metanu poprzez modyfikację warunków środowiskowych.

Laboratorium Hatzenpichlera nawiąże współpracę z Rolniczym Centrum Badawczo-Dydaktycznym w Bozeman przy MSU. Będą pozyskiwać próbki do badania mikroorganizmów produkujących metan u bydła. Nowi studenci studiów magisterskich będą również badać produkcję metanu w ściekach, glebie i obszarach podmokłych.

Naukowcy niedawno odkryli coś interesującego w strukturze komórkowej Methanomethylicia. Komórki te tworzą rurki, które łączą dwie lub trzy komórki razem, co jest rzadkością wśród mikrobów. Ich funkcja nie jest jeszcze znana. Mogą służyć do wymiany DNA lub chemikaliów.

NASA wspierało to badanie w ramach swojego programu egzobiologii. Methanogeny mogą dostarczyć informacji na temat wczesnego życia na Ziemi oraz możliwości istnienia życia na innych planetach i księżycach z metanem.

Wyniki te wskazują na nowe metody badania i możliwości ograniczenia emisji metanu, który ma wpływ na zmiany klimatyczne.