Sci - nature wiki

يمكن للميكروبات في أعماق المحيط أن تصنع الأكسجين بدون الشمس. قد يكون هذا الاكتشاف ضخمًا

0

بالنسبة لمعظم أشكال الحياة على الأرض ، يعتبر الأكسجين ضروريًا ، وعادة ما تكون هناك حاجة إلى ضوء الشمس لإنتاج هذا الأكسجين. لكن في تطور مثير ، اكتشف الباحثون ميكروبًا شائعًا يعيش في المحيط يخالف جميع القواعد.

لقد وجد العلماء أن ميكروب يسمى نيتروسوبوميلوس ماريتيموس والعديد من أبناء عمومتها ، الذين يطلق عليهم عتائق مؤكسد الأمونيا (AOA) ، قادرون على البقاء في البيئات المظلمة والمستنفدة للأكسجين عن طريق إنتاج الأكسجين بمفردهم. يفعلون ذلك باستخدام عملية بيولوجية لم يسبق رؤيتها من قبل.

على الرغم من أنه تم إثبات أن هذه الميكروبات يمكن أن تعيش في بيئات يكون فيها الأكسجين نادرًا ، إلا أن ما لم يكن واضحًا هو ما الذي تصل إليه هناك – وكيف تظل على قيد الحياة طوال فترة وجودها. كان هذا هو الإلهام وراء هذا البحث الجديد.

يقول عالم الأحياء الدقيقة بيت كرافت ، من جامعة جنوب الدنمارك: “هؤلاء الرجال موجودون بكثرة في المحيطات ، حيث يلعبون دورًا مهمًا في دورة النيتروجين”.

“لهذا يحتاجون إلى الأكسجين ، لذا فقد كان لغزًا قديمًا سبب تواجدهم بكثرة في المياه التي لا يوجد فيها أكسجين. اعتقدنا ، هل يقضون وقتهم هناك بدون أي وظيفة؟ هل هم نوع من الخلايا الشبحية ؟ “

اجمع دلوًا من مياه البحر من المحيط ، وستكون كل خلية خامسة واحدة من هذه الكائنات – وهذا هو مدى شيوعها. هنا قام الباحثون بإزالة الميكروبات من بيئتها الطبيعية ونقلها إلى المختبر.

أراد الفريق إلقاء نظرة فاحصة على ما سيحدث عند اختفاء كل الأكسجين المتاح ، وعدم وجود ضوء الشمس لإنتاج أكسجين جديد. نفس السيناريو يحدث عندما ن. ماريتيموس تنتقل من المياه الغنية بالأكسجين إلى المياه المستنفدة للأكسجين.

ما وجدوه كان شيئًا غير متوقع: أنتجت الكائنات الحية الدقيقة الأكسجين الخاص بها لتكوين النتريت ، مع غاز النيتروجين (ثنائي النيتروجين) كمنتج ثانوي.

يقول عالم الأحياء الجيولوجية دون كانفيلد ، من جامعة جنوب الدنمارك: “لقد رأينا كيف استهلكوا كل الأكسجين في الماء ، ومن ثم فاجأنا ، في غضون دقائق ، بدأت مستويات الأكسجين في الارتفاع مرة أخرى”. “كان ذلك مثيرا للغاية.”

في الوقت الحالي ، لم يتأكد الباحثون من كيفية قيام الميكروبات بهذه الحيلة ، ويبدو أن كمية الأكسجين المنتجة صغيرة نسبيًا (تكفي فقط لبقائها على قيد الحياة) – لكنها تبدو مختلفة عن الأكسجين القليل. – بدون عمليات أشعة الشمس التي نعرفها بالفعل.

ما يُظهره المسار الجديد هو أن إنتاج الأكسجين منه ن. ماريتيموس يرتبط بإنتاجه من النيتروجين الغازي. تقوم الميكروبات بطريقة ما بتحويل الأمونيا (NH3) إلى نتريت (NO2) – عملية يستخدمونها لاستقلاب الطاقة – في بيئة مستنفدة للأكسجين.

وهذا بدوره يتطلب منهم إنتاج الأكسجين الخاص بهم ، والذي اكتشف الفريق آثارًا له ، جنبًا إلى جنب مع المنتجات الثانوية لغاز النيتروجين (N2).

تزيل هذه العملية النيتروجين المتوفر حيوياً من البيئة – وهذا تجعد جديد في دورة النيتروجين ، التي تدعم جميع النظم البيئية. يمكن أن يكون لهذه النتيجة عواقب “بعيدة المدى” ، وهذا يحتاج إلى مزيد من التحقيق.

يقول كرافت: “إذا كان أسلوب الحياة هذا منتشرًا في المحيطات ، فإنه بالتأكيد يجبرنا على إعادة التفكير في فهمنا الحالي لدورة النيتروجين البحري”.

“خطوتي التالية هي التحقيق في الظاهرة التي رأيناها في ثقافات معملنا في المياه المستنفدة للأكسجين في مناطق مختلفة من المحيطات حول العالم.”

تم نشر البحث في علم.

Leave A Reply

Your email address will not be published.