Недавно ученые обнаружили бактерии, которые питаются и получают калории из марганца. Это открытие было сделано совершенно случайно. Микробиологи еще более века назад подозревали, что существуют микроорганизмы, питающиеся металлами. Но это было всего лишь предположение. Впервые эти бактерии были обнаружены лишь в текущем году. В настоящее время ученые изучают свойства этих уникальных организмов.
Случайное открытие
Микробиологи из Калифорнийского технологического института обнаружили необычные бактерии случайно. Это произошло в ходе опытов с использованием марганца.
Профессор микробиологии Джаред Ледбеттер оставил банку, покрытую марганцем, в лаборатории. Она пролежала там несколько месяцев. Когда ученый вспомнил о ней, то увидел странную картину. Стенки емкости были покрыты каким-то черным веществом.
Ледбеттер решил изучить происхождение этого налета. Он подозревал, что за появление черного вещества могут быть ответственны давно разыскиваемые бактерии, которые питаются металлами.
Результаты исследования
Черное вещество на стенках банки оказалось окисленным марганцем. При его микробиологическом исследовании было обнаружено два штамма бактерий. Они оказались родственны тем микроорганизмам, которые обитают в водопроводных и подземных водах.
Эти бактерии были обнаружены впервые. Это первые микробы, которые используют марганец в качестве энергетического "топлива". Уникальность этих одноклеточных организмов заключается в том, что они способны метаболизировать металлы и получать из них энергию, необходимую для жизни клетки.
Новое исследование установило, что бактерии используют марганец для хемосинтеза. Так называется процесс, в ходе которого углекислый газ участвует в синтезе органических веществ и "строительстве" клетки.
Значение открытия
Ученые давно обратили внимание на то, что подземные системы распределения питьевой воды часто засоряются оксидами марганца. Но как и почему образуются такие отложения, оставалось неясным. Ученые лишь предполагали, что существуют бактерии, которые могут использовать этот химический элемент для получения энергии. Новое исследование доказало это предположение.
В морях и океанах исследователи часто обнаруживали марганцевые конкреции. Эти образования представляют собой шарики из металла размером с грейпфрут. Они встречаются на морском дне, а также в некоторых озерах.
Происхождение конкреций долгое время оставалось неясным. На эту тему было опубликовано много исследований, но ни одно из них не давало однозначного ответа на вопрос о том, как образуются "шарики" из марганца. Открытие необычных бактерий помогло объяснить это явление. Вероятнее всего, конкреции появляются в результате жизнедеятельности микроорганизмов, которые питаются марганцем.
Заключение
Открытие ученых из Калифорнийского технологического института помогло объяснить некоторые природные явления, которые ранее оставались загадкой для исследователей. До сих пор считалось, что окислять металл и использовать выделяющуюся при этом энергию способны только железобактерии.
Открытие бактерий, окисляющих марганец, имеет не только теоретическое, но и практическое значение. Возможно, оно поможет ученым создавать более эффективные катализаторы для химических реакций.
