У бактерий обнаружен новый способ получения биомассы

Международная команда исследователей открыла первый полностью гетеротрофный сероокисляющий симбионт.

Животные, как и растения, могут превращать углекислый газ в биомассу. Для этого они используют хемосинтез, аналог фотосинтеза на основе химической энергии. Многие животные полагаются на хемосинтетические бактерии для получения пищи. Симбионты превращают СО2 в биомассу, после чего перевариваются хозяевами. Команда, работавшая под руководством специалистов Института морской биологии Макса Планка рассмотрела бактерию Kentron, живущую в инфузории Kentrophoros, сообщает eurekalert.org. Предполагалось, что это – обычный симбионт. Но секвенирование генома опровергло эту гипотезу.

«Мы не нашли известных генов для фиксации СО2», — сказал первый автор работы, Брэндон Сеа.

Ученые предположили, что бактерии используют мелкие органические соединения, превращая их в биомассу.

«Они собирают отходы, вроде ацетата или пропионата – типичных малоценных продуктов жизнедеятельности клеток. Бактерии перерабатывают их, повышая ценность и превращая в питательную биомассу», — сказала Николь Дубильер, старший автор работы.

Результаты противоречат привычным научным теориям. Считается, что симбиотические бактерии получают большую часть биомассы из диоксида углерода или метана. У Kentron такая способность отсутствует.

«Получение органических субстратов из окружающей среды и переработка отходов жизнедеятельности носителя, похоже, играет более важную роль в жизни бактерий, чем считалось раньше, — сказал Харальд Грубер-Водичка, старший автор работы. – Выводы имеют значение для экологических моделей углеродного цикла. Мы хотим узнать подробности, достоинства и недостатки каждой стратегии».

Результаты исследования представлены в mBio.

Kentrophoros – тонкие, лентовидные инфузории, живущие в песчаных донных отложениях. Здесь они легко сжимаются и двигаются между песчинками. Питание существ почти полностью зависят от симбионтов. Сеа с коллегами собрали инфузорий из Средиземного, Балтийского и Карибского морей. Но Kentrophoros не размножались в лабораторных условиях. Чтобы изучить их пищевые привычки, специалисты оценили стабильный изотопный след белков организмов. У бактерий он оказался уникальным для хемосинтетических организмов из аналогичных сред.

«Это доказывает, что Kentron получают углерод не так, как другие симбионты», — сказал Сеа.