„ბნელი მატერიის“ გაშიფვრა? მეთანოგენური არქეის ახალი ტიპის აღმოჩენა

ცოტა ხნის წინ, სოფლის მეურნეობისა და სოფლის საქმეთა სამინისტროს ბიოგაზის სამეცნიერო კვლევითი ინსტიტუტის ანაერობული მიკრობული ინოვაციების ჯგუფმა (შემდგომში „ბიოგაზის სამეცნიერო ინსტიტუტი“), ნიდერლანდების ვაგენინგენის უნივერსიტეტთან და სხვა ინსტიტუტებთან თანამშრომლობით, აღმოაჩინა, იზოლირებული და გაშენებულია. ახალი ტიპის მეთანოგენური არქეა. შესაბამისი შედეგები Nature-ში გამოქვეყნდა.

მეთანოგენური არქეა დედამიწაზე სიცოცხლის ერთ-ერთი უძველესი ფორმაა, რომელიც დედამიწაზე გამოჩნდა დაახლოებით 3,46 მილიარდი წლის წინ. მეთანოგენური არქეები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ დედამიწის ამჟამინდელ ბუნებრივ ეკოსისტემაში. მაგალითად, მეთანოგენური არქეები ხელს უწყობენ მეთანის გლობალური ემისიების 70%-ს. მეთანი არის სიდიდით მეორე სათბურის გაზი შემდეგნახშირორჟანგიდა მისი დათბობის ეფექტი 28-ჯერ აღემატებანახშირორჟანგიგლობალური სათბურის ეფექტის 20%-ს შეადგენს. გარდა ამისა, მეთანოგენური არქეები მონაწილეობენ მიწისქვეშა ორგანული ნივთიერებების გადაქცევის პროცესშიმეთანიდანახშირორჟანგიდა მთავარ როლს თამაშობს ნახშირბადის გლობალურ ციკლში. მეთანოგენური არქეები პასუხისმგებელნი არიან მსოფლიოს ნახშირბადის 2%-ის დაფიქსირებაზე ყოველწლიურად.

ტრადიციული შეხედულებაა, რომ მეთანოგენური არქეა მიეკუთვნება Euryarchaeota-ს გვარს არქეას დომენში. ბოლო წლებში, ზოგიერთი ძირითადი კვლევის საფუძველზე, აკადემიურმა საზოგადოებამ გამოთქვა წინადადება, რომ არა ერითროარქეოტა მეთანოგენური არქეები ფართოდ არის გავრცელებული ბუნებაში და ვარაუდობენ, რომ გარდამეთანის წარმოებაამ ახალ არქეებს ასევე აქვთ არა-მეთანიმეტაბოლიზმი, როგორიცაა ფერმენტაციის ზრდა და გოგირდის დაჟანგვა.

„მეთანოგენური არქეა არის მიკროორგანიზმის სახეობა, რომელიც იზრდება მეთანის წარმოქმნით ენერგიის მისაღებად, მაგრამ თუ მათ ასევე აქვთ არა-მეთანიშეიცვლება მეტაბოლური შესაძლებლობები, როგორიცაა დუღილის ზრდა და გოგირდის დაჟანგვა, მეთანოგენური არქეების როლი გლობალურ ელემენტთა ციკლში“, - თქვა ჩენგ ლეიმ, ნაშრომის შესაბამისმა ავტორმა და ბიომრავალფეროვნების ინსტიტუტის ანაერობული მიკრობული ინოვაციების გუნდის მთავარი მეცნიერი. შორს, ეს არქეები იმყოფება „ბნელ მატერიაში“ და არ არსებობდა სუფთა კულტურა, ამიტომ ეს მოსაზრება არ დადასტურდა კვლევებით.

„ბნელი მატერიის“ მდგომარეობა გულისხმობს იმ ფაქტს, რომ მეცნიერებმა მიიღეს არქეების გენომი თანმიმდევრობის ტექნოლოგიის მეშვეობით, მაგრამ გენების არსებობა არ ნიშნავს იმას, რომ ისინი გამოხატული იქნება, ანუ ისინი შესაძლოა აუცილებლად არ მუშაობდნენ გარემოში. ამიტომ, ამ თვალსაზრისის დასადასტურებლად აუცილებელია არქეების გამოყოფა, ერთი შტამის, ანუ სუფთა კულტურის მიღება და შემდეგ ფიზიოლოგიური ფუნქციის ექსპერიმენტების ჩატარება მისი გენის ექსპრესიის შესამოწმებლად.

ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის მიკრობიოლოგიის ინსტიტუტის მკვლევარის Dong Xiuzhu-ს აზრით, ეს კვლევა ავრცელებს მეთანოგენური არქეების პირველ ახალ ევოლუციურ ჯგუფს, რომელიც არ მიეკუთვნება ტრადიციულს, აფართოებს მეთანოგენური არქეების არეალს. უფრო მეტიც, ამ ტიპის არქეა, რომელიც გამოიმუშავებს მეთანს მეთილის ნივთიერებების წყალბადით და მათი მეტაბოლური გზების შემცირებით, ფართოდ არის გავრცელებული ჟანგბადის დეფიციტით მიწისქვეშა გარემოში მთელს მსოფლიოში, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ მათ მნიშვნელოვანი წვლილი შეაქვთ გლობალურ განვითარებაში.მეთანიგამონაბოლქვი.