Исследование раскрывает метаболические возможности микроорганизмов в осадках с ферромарганцевыми конкрециями

Глубоководные осадки, содержащие ферромарганцевые конкреции, характеризуются уникальными условиями: высокой концентрацией железа и низким уровнем доступных питательных веществ, что создает трудности для выживания большинства микроорганизмов.

Исследовательская группа под руководством профессора Ша Чжунли из Института океанологии Китайской академии наук изучила адаптацию микроорганизмов, обитающих в богатых металлами осадках с ферромарганцевыми конкрециями. Результаты опубликованы в журнале Microbiome 25 июля.

Ученые выявили обширную избыточность таксонов в путях устойчивости и трансформации металлов, высокое разнообразие механизмов получения питания микробами и их участие в различных циклах элементов в этих уникальных средах.

В частности, в этих богатых металлами осадках гетеротрофные и хемолитоавтотрофные микроорганизмы развили механизмы устойчивости к тяжелым металлам, включая:

• Эффлюкс металлов (Mn, Cu, As, Pb).
• Адсорбционный захват (Fe, Cu, Zn, Pb, Hg).
• Биотрансформацию металлов посредством ферментативного редокс-превращения (Mn, Fe, Cu, As, Cr, Hg).

«Использование неорганических питательных веществ посредством редокс-реакций (а не метаболизм органических питательных веществ) является основной адаптивной стратегией, которую используют микроорганизмы для выживания в осадках с ферромарганцевыми конкрециями», — заявил первый автор исследования доцент Чжан Дэчао.

«Наша работа — первое всестороннее исследование метаболических возможностей микроорганизмов в осадках с ферромарганцевыми конкрециями», — сказал профессор Ша, автор-корреспондент исследования. «Изучение ключевых метаболических генов впервые предоставляет доказательства роли этих уникальных микробов в циклах металлов, азота и серы».