Прадавні бактерії можуть допомогти людству з очисткою водойм від токсинів — дослідження

Міжнародна команда мікробіологів під керівництвом Віденського університету з’ясувала, що бактерії Desulfurivibrio alkaliphilus розщеплюють токсичні сульфіди, якими отруєні болота та морське дно без доступу повітря, повідомляє SciTechDaily.

Ці мікроорганізми, ймовірно, походять від перших живих істот, що з’явилися на нашій планеті. На користь цього припущення свідчить їх метаболізм залізно-сіркового типу. Він міг існувати до появи кисню, коли атмосфера Землі мала інший склад.

Також гіпотезу підтверджує той факт, що Desulfurivibrio alkaliphilus вбудовуються у взаємодію заліза та сірки. Тому можуть виявитися нащадками з гілки протоклітин, що були перехідною ланкою між неживою та живою матерією.

Desulfurivibrio alkaliphilus виживають у той спосіб, що сполучають різні хімічні елементи. Вони забирають електрони від токсичних сульфідів і переміщують їх в оксид заліза (іржу). Під час цього бактерії отримують енергію, а хімічні сполуки — змінюються. 

Небезпечні газоподібні сульфіди перетворюються на тверді нетоксичні породи. Іржаве залізо, отримавши через мікробів зайві електрони, відновлюється. В процесі утворюються інші безпечні або малотоксичні сполуки: сидерит, магнетит, залізний сульфід. 

Попри великий практичний потенціал, Desulfurivibrio alkaliphilus не є ідеальним фільтром для токсинів. Бактерії стали невід’ємною частиною самовідновного циклу. Вони видаляють токсин, але і створюють передумови до його майбутнього відтворення. 

Залізний сульфід загалом стабільний, але без доступу кисню починає утворювати сірководень. Саме ту сульфатну небезпечну речовину, що вбиває життя на дні моря чи у болотах. 

Сульфіди у воді — це кінцевий продукт окиснення сірки. Ці газоподібні сполуки постійно утворюються в природі, просто через діяльність людини їх більше, ніж могло чи мало б бути. Щоб Desulfurivibrio alkaliphilus могли очищати водойми, процес мусить бути керованим. 

До використання дослідження у промисловості лабораторних досліджень недостатньо. У майбутньому, якщо це буде економічно виправдано, дослідникам і екологам потрібно буде розробити алгоритм, як вилучати з циклу залізний сульфід і зберігати сталу популяцію  Desulfurivibrio alkaliphilus. 

Наукову статтю мікробіологи опублікували у виданні Nature під назвою “Мікробне дихання оксидами заліза, поєднане з окисненням сульфідів”. За гіпотезою американського астробіолога Едварда Швітермана та його колеги Шиладітьї ДасСарми, до появи фотосинтезу всі мікроби “дихали” без кисню, а Земля мала фіолетове забарвлення.