Древние бактерии могут помочь человечеству с очисткой водоемов от токсинов — исследование

Международная команда микробиологов под руководством Венского университета выяснила, что бактерии Desulfurivibrio alkaliphilus расщепляют токсичные сульфиды, которыми отравлены болота и морское дно без доступа воздуха, сообщает SciTechDaily.

Эти микроорганизмы, вероятно, происходят от первых живых существ, появившихся на нашей планете. В пользу этого предположения свидетельствует их метаболизм железно-серного типа. Он мог существовать до появления кислорода, когда атмосфера Земли имела другой состав.

Также гипотезу подтверждает тот факт, что Desulfurivibrio alkaliphilus встраиваются во взаимодействие железа и серы. Поэтому могут оказаться потомками из ветви протоклеток, которые были переходным звеном между неживой и живой материей.

Ученые обнаружили в дождевой воде по всему миру опасные токсины

Desulfurivibrio alkaliphilus выживают тем способом, что соединяют различные химические элементы. Они забирают электроны от токсичных сульфидов и перемещают их в оксид железа (ржавчину). Во время этого бактерии получают энергию, а химические соединения — меняются.

Опасные газообразные сульфиды превращаются в твердые нетоксичные породы. Ржавое железо, получив через микробов лишние электроны, восстанавливается. В процессе образуются другие безопасные или малотоксичные соединения: сидерит, магнетит, железный сульфид.

Несмотря на большой практический потенциал, Desulfurivibrio alkaliphilus не является идеальным фильтром для токсинов. Бактерии стали неотъемлемой частью самовосстановительного цикла. Они удаляют токсин, но и создают предпосылки к его будущему воспроизводству.

Свободный выгул кур вблизи свалок вызывает повышенный уровень токсинов в яйцах — исследование

Железный сульфид в целом стабилен, но без доступа кислорода начинает образовывать сероводород. Именно то сульфатное опасное вещество, которое убивает жизнь на дне моря или в болотах.

Сульфиды в воде — это конечный продукт окисления серы. Эти газообразные соединения постоянно образуются в природе, просто из-за деятельности человека их больше, чем могло или должно было бы быть. Чтобы Desulfurivibrio alkaliphilus могли очищать водоемы, процесс должен быть управляемым.

До использования исследования в промышленности лабораторных исследований недостаточно. В будущем, если это будет экономически оправдано, исследователям и экологам нужно будет разработать алгоритм, как изымать из цикла железный сульфид и сохранять устойчивую популяцию Desulfurivibrio alkaliphilus.

Научную статью микробиологи опубликовали в издании Nature под названием "Микробное дыхание оксидами железа, соединенное с окислением сульфидов". По гипотезе американского астробиолога Эдварда Швитермана и его коллеги Шиладитии ДасСармы, до появления фотосинтеза все микробы "дышали" без кислорода, а Земля имела фиолетовую окраску.