Language
Country/Area
No result found
Чудо в морских глубинах: как зеленые серные бактерии находят энергию на глубине 2500 метров?
В глубинах огромного океана обитают загадочные и уникальные организмы. Среди них зеленые серные бактерии (Chlorobiota) стали горячей точкой для изучения учеными из-за их особой формы роста и экологической роли. Эти фотосинтезирующие и автотрофные анаэробные организмы могут не только выживать в среде с дефицитом кислорода, но также использовать соединения элементарной серы в качестве источников энергии и углерода, демонстрируя удивительную приспособляемость.
Зеленые серные бактерии в основном живут на глубине сотен метров под водой и используют сероводород в качестве донора электронов, что делает их самодостаточными во время фотосинтеза и способными выживать в условиях низкой освещенности.
Характеристика зеленых серобактерий
Зеленые серобактерии грамотрицательны и преимущественно имеют палочковидную или сферическую форму. Эти бактерии обладают пузырьковыми мешочками, которые позволяют им плавать в воде и использовать фотосинтетические пигменты для улавливания световой энергии. Основными фотосинтетическими пигментами являются бактериохлорофиллы c или d. Эти пигменты расположены в уникальных фотополимерах (хлоросомах) и способны эффективно улавливать световую энергию в условиях крайне низкой освещенности.
Среда обитания
Большинство этих бактерий являются мезофитами, предпочитают умеренную температуру воды и в основном обитают в отложениях на дне водоемов. Им требуется анаэробная (анаэробная) среда и они могут фотосинтезировать в условиях низкой освещенности. В ходе удивительного открытия на глубине около 100 метров в Черном море ученые обнаружили большие популяции зеленых серобактерий, которые выживают практически при отсутствии света.
В Тихом океане на глубине 2500 метров от поверхности ученые обнаружили тип зеленых серобактерий под названием GSB1. Эти бактерии выживают при слабом освещении тепловых источников и вообще не полагаются на солнечный свет.
Фотосинтез и обмен веществ
Зеленые серные бактерии используют процесс фотосинтеза, аналогичный процессу фотосинтеза растений, но их донорами электронов в основном являются неорганические сульфиды. Обратный цикл трикарбоновых кислот, который они используют, эффективно использует углекислый газ в качестве единственного источника углерода для синтеза органических материалов, необходимых клеткам. Это позволяет им продолжать выживать и размножаться даже в водах с крайне низкой освещенностью.
Когда эти бактерии осуществляют фотосинтез, они обычно окисляют сульфид до общей серы с образованием серных шариков, отсюда и их название.
Отношения с другими живыми существами
Зеленые серные бактерии часто играют важную роль в экосистеме коралловых рифов, и на коралловых рифах Тайваня эти бактерии образуют характерный зеленый слой. Они не только обеспечивают кораллы питательными веществами, но также могут помочь в их детоксикации, делая их неотъемлемой частью всей экосистемы.
Будущие направления исследований
Поскольку зеленые серные бактерии играют важную роль в экосистемах глубоких океанов Земли, будущие исследования позволят глубже понять их метаболические процессы и уникальный способ поглощения и преобразования энергии. Это будет иметь большое значение для изучения разнообразия жизни и стратегий ее выживания в экстремальных условиях.
Существование зеленых серобактерий не только открывает больше возможностей для жизни, но и вдохновляет нас глубоко задуматься о происхождении жизни и ее эволюции. Возможно ли, что мы сможем найти на других планетах такие формы жизни, которые смогут выжить в экстремальных условиях?
