Как бактерии захватывают углерод в «сумеречной зоне» океана

Между 200 и 1000 метрами ниже поверхности океана находится «сумеречная зона», куда проникает недостаточно солнечного света для фотосинтеза микроорганизмов. Ученые раскрыли детали микробного метаболического пути, объясняющего, как определенные бактерии захватывают углерод в темноте. Результаты, позволяющие лучше понять судьбу углерода, ежегодно фиксируемого в океанах, опубликованы 2 сентября 2011 года в журнале Science.

Исследование, проведенное учеными из Института совместного секвенирования генома (DOE JGI) и других центров, меняет представления о круговороте углерода в темных глубинах океана. Ранее считалось, что фиксация углерода там осуществляется в основном археями, а бактерии полагаются на органические соединения.

Ключевое открытие: с помощью инновационных методов геномики единичных клеток ученые секвенировали геномы некультивируемых бактерий из сумеречной зоны. Анализ показал, что определенные типы Бактерий, а не Архей, и, вероятно, являются основными агентами фиксации углерода, что объясняет «неучтенный» компонент углеродного цикла в темном океане.

Значение работы:

• Это первое применение подхода геномики единичных клеток к глубокому океану — одной из крупнейших и наименее изученных биом Земли.
• Исследование «радикально меняет наше представление о том, как микробы получают энергию и процветают в океанах» (Дэвид Кирчман, Университет Делавэра).
• Метод стал мощным дополнением к метагеномике для расшифровки метаболических возможностей природных микробных сообществ.