Клетки способны удовлетворять свои энергетические потребности в электричестве посредством нанопроводных связей. Исследователи из института Макса Планка открыли эти возможно наименьшие энергосистемы в мире, исследуя совокупности разлагающих метан микроорганизмов. Они состоят из двух совершенно разных клеточных типов, которые могут разлагать метан лишь вместе. Между клетками ученые нашли похожие на провода связи, которые участвуют в энергообмене. В 2010 году было совершено удивительное научное открытие: исследователи выявили электропроводку между микроорганизмами, использующими железо в качестве источника энергии. Немедленно возник вопрос: а не распространен ли электрический обмен в других реакциях с участием микробов? Одним из исследуемых процессов было анаэробное окисление метана, ответственное за разложение парникового газа метана в океане, и потому имеющее большую значимость для климата Земли. Впервые вовлеченные в процесс микроорганизмы были описаны исследователями из Бремена в 2000 году, и с тех пор экстенсивно изучались. Парниковый метан в океанеВ океане метан вырабатывается в процессе разложения биомассы в субповерхностных отложениях. Метан начинает подниматься, но, прежде чем достичь водяного столба, он разлагается специальным консорциумом архей и бактерий. Археи потребляют метан и окисляют его, преобразуя в карбонат. Далее они передают энергию партнерским бактериям, так, чтобы реакция продолжалась. Бактерии для получения энергии вместо кислорода вдыхают сульфат. Таким мог быть древний метаболизм, ведь миллиарды лет назад в земной атмосфере не было кислорода. И все же до сих пор не известна биохимическая природа анаэробного окисления метана.
Большинство веществ удалось исключить достаточно быстро. Сначала в качестве источника энергии рассматривали водород. Однако археи не вырабатывают достаточно водорода, чтобы можно было объяснить рост преобразующих сульфат бактерий. Следовательно, ученым необходимо было изменить стратегию. Это действительно провода!Одной возможной альтернативой стал поиск прямых соединений, направляющих электроны между клетками. Идея подтвердилась в теплолюбивых культурах микроорганизмов с помощью электронного микроскопа.
И — бинго! — гипотеза ученых подтвердилась.
Провода длиной несколько микрометров безусловно длиннее клеток, но их диаметр всего несколько нанометров. Они обеспечивают контакт между близко расположенными клетками и объясняют пространственную структуру всего консорциума микроорганизмов.
Результаты опубликованы в издании Nature. 21.10.2015 |
Биосфера
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи | |
Более 90% коммерчески доступных каротиноидов п... |
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком | |
Некоторые цецилии выкармливают своих детенышей... |
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды | |
В новом исследовании неврологи показали, как&n... |
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки | |
Бурые медведи, добывающие пищу на полуост... |
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов | |
Если бы мы могли встать на мест... |
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции | |
Самый обширный анализ такого рода показывает, ... |
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству | |
Размножение гигантских морских пауков в А... |
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике | |
Имиджеомика, новая область науки, за посл... |
Palaeontology: Древнейшая ископаемая рептилия из Альп оказалась подделкой | |
Окаменелость возрастом 280 млн лет, котор... |
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак | |
Крошечный корень растения толщиной не бол... |
Nature: Как плодовые мушки управляют навигационной системой мозга | |
Когда мы идем по улице, у нас&n... |
Переселенные овсянки со временем разучивают все песни, необходимые для выживания | |
Птенцы певчих птиц, переселенные в рамках... |
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый | |
Козы могут отличить счастливого человека от&nb... |
Маленькие-то какие хорошенькие! Ученые впервые увидели новорожденную белую акулу | |
Вы удивитесь, но большие белые акулы, сов... |
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса | |
Всем живым существам необходим сон. Когда люди... |
Scientific Reports: Перья у динозавров могли появиться как средство запугивания | |
Небольшие всеядные и насекомоядные диноза... |
СПбГУ: Вот почему сальмонелла по-разному заражает животных, насекомых и растения | |
Ученые СПбГУ с коллегами провели исследов... |
FEM: Ученые предлагают сушить живые деревья ради сохранения биоразнообразия | |
Экологам давно известно, что мертвые дере... |
EEH: Ученые призвали не игнорировать влияние кожного микробиома на здоровье | |
Эпидермальные микроорганизмы, жизненно важные ... |
Royal Society Open Science: Ученые выяснили, как акулы-молотилки лупят хвостом | |
Подобно Индиане Джонсу с его хлыстом... |
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом | |
Новое исследование, проведенное под руков... |
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции | |
Исследование, проведенное под руководство... |
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом | |
Возможно, вы знаете дрожжи как орган... |
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini | |
Международному научному коллективу, состоящему... |
Journal of Crustacean Biology: Японские ученые жалуются на инвазивного рака | |
Procambarus clarkii — ракообразное,... |
Мировое научное сообщество сообщило о растущей феминизации таксонов в ботанике | |
Мировое научное сообщество выявило более 700 р... |
Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению | |
Яйцо действительно появилось первым. Откладыва... |
Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий | |
Как природные антимикробные хищные бактерии сп... |
Витамин в реках может дать надежду лососю, страдающему от дефицита тиамина | |
Исследователи из Университета штата Орего... |
Nature: Ученые впервые создали микробиом растений для защиты культур от болезней | |
Ученые впервые изменили микробиом растений, ув... |