Микроскопические электрики: как бактерии выживают под землей

Ученые из Йельского университета и Школы науки и технологий NOVA в Лиссабоне (Португалия) обнаружили ключевые белки, которые позволяют бактериям Geobacter sulfurreducens выживать и процветать в бескислородной среде подземного мира. Исследование, опубликованное в научном журнале Nature Communications, приоткрывает завесу над давно интересующей ученых способностью этих микроорганизмов создавать электрические связи в условиях, непригодных для большинства жизненных форм.

В центре внимания находятся нанопровода, которые бактерии используют в качестве каналов для передачи электронов. Эти микроскопические «волосы» простираются от поверхности микроба, соединяясь с окружающими минералами и другими микробами, тем самым формируя сложную биологическую сеть, способствующую поддержанию жизни под землей. Однако до недавнего времени оставалось загадкой, что именно инициирует и поддерживает работу этих нанопроводов. Ответ скрывался в семействе белков — цитохромах, которые действуют как «зарядные устройства», обеспечивая передачу электронов, возникающих в результате метаболических процессов бактерий.

Данное открытие не только предоставляет глубокое понимание механизмов выживания микробов в экстремальных условиях, но и открывает новые перспективы для разработки биоматериалов и прогресса в области биоэнергетики. Кроме того, оно имеет важное значение для борьбы с изменением климата, поскольку эти микроорганизмы играют ключевую роль в процессах, влияющих на парниковые газы Земли.

Согласно пресс-релизу Йельского университета, микробы абсорбируют 80% метана в океанах, который является значительным фактором глобального потепления, испускаемым с океанического дна. В то же время, микробы на поверхности Земли способствуют 50% выбросов метана в атмосферу. Понимание различных метаболических процессов может помочь в снижении эмиссий метана, что делает данное открытие не просто научным достижением, но и шагом к экологической безопасности планеты.