kozmos.hr
Znanost

Mikrobi u dubinama oceana mogu stvarati kisik bez Sunca

Izvor: Photo by Sarah Lee on Unsplash.
objavljeno

Za većinu života na Zemlji kisik je neophodan, a za proizvodnju tog kisika obično je potrebna Sunčeva svjetlost. Unatoč tome, istraživači su uhvatili uobičajenog mikroba koji živi u oceanu kako krši sva dosad poznata pravila.

Mikrob proizvodi kisik putem dosad neviđenog biološkog procesa

Znanstvenici su otkrili da mikrob pod nazivom Nitrosopumilus maritimus i nekoliko njegovih rođaka (koji spadaju u skupinu arheja koji oksidiraju amonijak), mogu preživjeti u mračnim okruženjima siromašnim kisikom tako što sami proizvode kisik. Oni to rade koristeći biološki proces koji nikad prije nije viđen.

Iako je ranije utvrđeno da ovi mikrobi mogu živjeti u okruženjima s malo kisika, ono što nije bilo jasno je kako uopće ostaju živi. “Ovih mikroba ima u izobilju u oceanima gdje igraju važnu ulogu u ciklusu dušika”, izjavila je mikrobiologinja Beate Kraft sa Sveučilišta Južne Danske. “Za to im je potreban kisik, pa je zagonetka zašto ih ima i u vodama u kojima nema kisika. Prvo smo pomislili, zar oni tamo nemaju funkciju? Jesu li to nekakve stanice ‘duhovi’?”

Zagrabite kantu morske vode iz oceana i svaka peta stanica bit će jedan od ovih organizama. Istraživači su uklonili mikrobe iz njihovog prirodnog staništa i prenijeli ih u laboratorij. Tim je želio pobliže promatrati što će se dogoditi kada nestane sav raspoloživi kisik, a ne pritom nema Sunčeve svjetlosti za proizvodnju novog kisika. Isti scenarij događa se kada N. maritimus prijeđe iz voda bogatih kisikom u vode osiromašene kisikom.

Ono što su otkrili bilo je neočekivano; mikroorganizmi su proizvodili vlastiti kisik kako bi stvorili nitrit i plinoviti dušik (dinitrogen) kao nusproizvod. “Uočili smo da su potrošili sav kisik u vodi, a onda je, na naše iznenađenje, za nekoliko minuta razina kisika ponovno počela rasti”, kaže geobiolog Don Canfield sa Sveučilišta južne Danske. “To je bilo vrlo zanimljivo.”

Marsova jezgra mogla bi održavati život putem zračenja

Nepoznati biološki proces

U ovom trenutku, istraživačima i dalje nije jasno kako mikrobi izvode ovaj trik. Količina proizvedenog kisika se čini relativno malom (taman dovoljnom za vlastiti opstanak), no proces se očito razlikuje od dosad poznatih procesa koji ne koriste Sunčevu svjetlost.

Ono što zasad znamo jest da je proizvodnja kisika N. maritimusa povezana s njegovom proizvodnjom plinovitog dušika. Mikrobi na neki način pretvaraju amonijak (NH3) u nitrit (NO2), proces koji koriste za metabolizam energije u okolišu siromašnom kisikom. Zauzvrat, moraju proizvesti vlastiti kisik koji je tim otkrio zajedno s nusproizvodom plinovitog dušika (N2).

Ovaj proces uklanja bioraspoloživi dušik iz okoliša. Radi se o novoj spoznaji u ciklusu dušika koji služi kao potpora svim ekosustavima. Ovo otkriće moglo bi imati dalekosežne posljedice i stoga su potrebna dodatna istraživanja. “Ako je ovaj način života raširen u oceanima, to nas tjera da preispitamo naše trenutno razumijevanje ciklusa morskog dušika”, kaže Kraft. “Moj sljedeći korak je istražiti fenomen koji smo vidjeli u laboratoriju u vodama osiromašenim kisikom, na raznim oceanskim lokacijama diljem svijeta.”

Moguće je da su mikrobi živjeli ispod Zemljine površine milijardama godina

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Oxygen and nitrogen production by an ammonia-oxidizing archaeon, Beate Kraft, Nico Jehmlich, Morten Larsen, Laura A. Bristow, Martine Könneke, Bo Thamdrup, Donald E. Canfield, SCIENCE, 6 Jan 2022, Vol 375, Issue 6576, pp. 97-100, DOI: 10.1126/science.abe6733

Niled D. (11. siječnja 2022.), Microbes in The Ocean Depths Can Make Oxygen Without Sun. This Discovery Could Be Huge, Sciencealert.com (pristup 12. siječnja 2022.)

Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.