Немецкие ученые впервые показали, что живые организмы могут производить элементарный углерод. Авторы наблюдали это в культуре из окисляющих метан архей и их симбиотических бактерий. Однако химические реакции и ферменты, участвующие в этом процессе, пока остаются загадкой. Статья опубликована в журнале Science Advances.
Углерод лежит в основе органических соединений, входящих в состав живых организмов: белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Элементарный углерод образуется из органических соединений без биологического воздействия при высокой температуре и давлении. Например, древесина глубоко под землей сначала становится углем при высоких температурах. Затем с повышением давления и температуры образуются формы с очень высоким содержанием углерода, такие как антрацит и графит. Это кристаллические формы углерода. При сжигании древесины, газа или нефти образуется сажа, состоящая в основном из аморфной формы углерода. Ранее ученые не догадывались о том, что и сами живые организмы могут производить углерод.
Теперь исследователи из Бременского университета и их коллеги вырастили культуру анаэробных микроорганизмов, потребляющих метан. Культура, состоявшая из архей, существующих в симбиозе с бактериями, показалась исследователям необычно темной. На раннем этапе черную массу описывали как сульфиды железа. Однако после обработки органическими растворителями осталось вещество, которое не растворяли ни кислоты, ни основания. Дальнейший анализ показал, что материал представлял собой практически чистый аморфный углерод.
Чтобы понять, откуда он взялся, ученые подавали культурам метан, меченный изотопами углерода. Оказалось, что археи действительно производили углерод. Когда ученые исследовали архей метаногенов, они также зарегистрировали производство небольшого количества углерода.
«Такой вид образования элементарного углерода живыми организмами до сих пор был неизвестен науке. Пока мы не понимаем, какие биохимические реакции и ферменты участвуют в этом процессе», — говорит руководитель исследования Кайли Аллен.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
