Микробы древней Земли использовали железо для энергии
Исследования ученых из Токийского института науки, возглавляемых Фатимой Ли-Хау и Шоном МакГлинном, показали, что в условиях, схожих с древними океанами, микробы использовали железо и небольшие количества кислорода, который выделяли фотосинтезирующие цианобактерии, для получения энергии. Это открытие помогает понять важный переходный момент в истории жизни, когда побочный продукт фотосинтеза, кислород, стал новым источником энергии для живых существ. Результаты работы опубликованы в журнале Microbes and Environments (M&E).
Великая кислородная революция, случившаяся примерно 2,3 миллиарда лет назад, когда цианобактерии начали массово выделять кислород, значительно изменив атмосферу и биосферу Земли, проложив путь для появления животных и растений. Но для первых анаэробных организмов кислород был ядовит.
Для воспроизведения условий того времени ученые исследовали пять горячих источников в Японии (Токио, Акита, Аомори), в воде которых содержится много растворенного закисного железа (Fe²⁺) и мало кислорода — такие условия были характерны для древних океанов, прежде чем они наполнились кислородом.
В четырех источниках преобладали микроаэрофильные железоокисляющие бактерии, которые использовали закисное железо, превращая его в окисленное (Fe³⁺), наряду с небольшим количеством фотосинтезирующих цианобактерий. Однако один источник отличался: там преобладали микробы, использующие иную метаболическую стратегию.
Метагеномный анализ позволил исследователям выделить более 200 геномов микробов. Результаты показали, что одни организмы использовали железо и кислород, а другие играли важную роль в биогеохимических циклах углерода, азота и серы. Открытие "скрытого" серного цикла было особенно неожиданным: несмотря на отсутствие серы в источниках, найденные гены указали на наличие этого процесса.
Это исследование не только раскрывает тайны Земли, но и может повлиять на поиски внеземной жизни. Планеты с железными океанами и низким уровнем кислорода могут быть обитаемы благодаря аналогичным микробным стратегиям, пишет Газета.Ru.
