Анаэробные микробы удивили учёных, живя в присутствии кислорода
Исследование микробных матов в заливе Шарк обнаружило активность анаэробных микроорганизмов в оксических условиях, что указывает на неизвестную ранее сложность микробных систем.
Целью исследования было понять прошлые среды и вклад микробных сообществ в биогеохимические циклы, отслеживая изменения уровня сульфида, железа и фосфата в солоноводных строматолитах в течение 24 часов.
Ведущий автор Анаис Пажес из Центра органической и изотопной геохимии Западной Австралии в Университете Кёртина была удивлена противоречивыми результатами.
«Мы показали, что сообщества гораздо сложнее, чем считалось ранее, и что некоторые облигатно анаэробные микробы действительно живут в контакте с кислородом», — говорит доктор Пажес.
Обычно микробные маты хорошо организованы: сообщества распределяются в зависимости от градиентов света, кислорода и сульфида.
На структуру матов влияют вертикально меняющийся световой режим и взаимодействия между метаболизмом микробов и растворёнными веществами.
Цианобактерии растут в верхней части мата, ниже — пурпурные серные бактерии, а у дна — анаэробные зелёные серные бактерии.
Соответственно, ожидается, что сульфид присутствует внизу матов, а сульфат — вверху.
«Можно ожидать большой разницы между днём и ночью, потому что ночью кислород не производится», — отмечает доктор Пажес. Днём цианобактерии производят кислород в процессе фотосинтеза, а ночью в отсутствие света фотосинтеза нет.
В работе использовались методы колориметрического диффузионного равновесия в тонких плёнках (DET) и диффузионных градиентов в тонких плёнках (DGT) для измерения совместного распределения сульфида, железа(II) и фосфата.
Эти методы неожиданно показали сильные вариации в вертикальном и латеральном распределении железа(II) и фосфата. Изменения фосфата связали с суточными метаболическими изменениями.
Для картирования распределения сульфатредуцирующей активности также использовали серебряные фольги, меченные сульфатом (SO42-).
Фольги показали ожидаемый результат: высокую активность восстановления сульфата в верхних слоях и низкую — в глубоких.
В исследовании также участвовали учёные из Западной Австралии профессор Клити Грайс и Майкл Ваше, а также авторы из других штатов: доктор Дэвид Уэлш, профессор Питер Тисдейл, доктор Уильям Беннетт и Питер Висчер.