В США впервые открыли бактерий, которые питаются марганцем

Микробиолог Джаред Ледбитер и его коллеги из Калифорнийского технологического института (Caltech) случайно открыли бактерии, которые питаются марганцем. Уезжая в рабочую поездку, Ледбитер оставил в лаборатории пробирку с остатками карбоната марганца (MnCO3). Спустя несколько месяцев оказалось, что кремовый налет потемнел.

Вещество перешло в форму оксида. Ионы марганца «потеряли» электроны и окислились. Но было неизвестно, что именно запустило эту реакцию, сообщает Nature.

Ледбитер и его коллеги предположили, что «катализаторами» стали некие микробы. Они покрыли несколько стеклянных колб MnCO3. Потом часть из них стерилизовали при помощи раскаленного пара.

Спустя год марганец из стерилизованных колб остался в стабильном состоянии, а из обычных – потемнел. Результат подтвердил теорию ученых о том, что окисление связано с биологическим процессом.

Исследователи собрали образцы с колб. РНК-анализ выявил 70 видов бактерий. В ходе дальнейших исследований «список подозреваемых» сократился всего до двух пунктов: бактерии Nitrospirae, которые обычно имеют форму полумесяца, и палочковидные бетапротеобактерии. «Родственники» обоих видов живут в подземных водах.

Ученые предположили, что эти микроорганизмы окисляли марганец совместными усилиями. Оказалось, что бактерии использовали энергию электронов марганца для превращения CO2 в пригодный для использования углерод (примерно как растения используют солнечный свет). Этот процесс называется хемосинтезом.

«Известно, что для хемосинтеза нужны металлы, но мы впервые видим, что в этом процессе задействован марганец. Это первые бактерии, которые используют марганец в качестве источника топлива», – подчеркнул Джаред Ледбитер.

Марганец – один из самых распространенных элементов на Земле. Он необходим и человеческому организму для переработки жиров и белков, формирования костей. Но многие его свойства до сих пор остаются неизученными. Так, оксид марганца таинственным образом возникает в конкрециях на морском дне и образует «сталактиты» в водопроводных трубах. Открытие новых бактерий может указать на неизвестные особенности круговорота этого металла в природе.

Ранее сообщалось, что ученые нашли бактерий, питающихся метеоритами. Они получают энергию из неорганических веществ.