Микробный «метановый фильтр»

Где распространены метанотрофы? Почему важно исследовать их микробный фильтр? Что еще предстоит узнать об этих бактериях? Об этом рассказывает доктор биологических наук Светлана Дедыш.

Метанотрофы обычно локализуются на разделе анаэробной зоны, где образуется метан, и аэробной зоны, где доступен кислород. И их локализация на границе этих двух зон как раз положила начало созданию концепции фильтра. Фактически это тоненькая прослойка, в которой развиваются метанотрофы. Собственно, этот фильтр не позволяет метану, который образовался в анаэробных экосистемах, попадать в атмосферу Земли. Почему так важно то, что поток метана оказывается редуцирован метанотрофами при его поступлении в атмосферу? Потому что метан — это один из наиболее активных парниковых газов.

Все ли уже известно относительно метанотрофов? Нет, к сожалению, далеко не все. Прежде всего, одна из достаточно важных задач, которой собирается заниматься наша лаборатория, — это работа метаноокисляющего фильтра в Арктике. Как вы знаете, в результате глобального потепления отступают льды, происходит постепенное отступление криосферы на север. Это означает, что органическое вещество, которое было депонировано в полярных, тундровых регионах, начинает подвергаться разложению. Конечным продуктом анаэробного разложения органического вещества является метан, он выделяется в атмосферу. Соответственно, если климат будет продолжать изменяться, мы можем ожидать увеличение потока метана в атмосферу в арктических регионах.

Вторая загадка, которую не могу не упомянуть, — это метанотрофы, которые способны окислять метан при его очень низкой концентрации в атмосфере. В атмосфере метан присутствует в концентрации 1.7 ppm. Ppm — это parts per million, то есть частиц на миллион — концентрация низкая. Но есть метанотрофы, которые способны использовать его и в таких низких концентрациях. Последовательности генов, кодирующих метанмонооксигеназа у этих метанотрофов, были выявлены около десятилетия назад или даже несколько раньше, в районе 2000 года. Эти последовательности были идентифицированы, однако до последнего времени не удается выделить организмы, которым эти последовательности принадлежат. Уже установлено, что именно эти метанотрофы ответственны за окисление метана в низкой концентрации в атмосфере. И тем не менее, что бы биологи ни делали, что бы они ни предпринимали, не удается их культивировать.