Самые экономные микробы съедают 16 нанограмм кислорода за год

17 мая 2012 года

Самые бережливые бактерии, обитающие в толще осадочных пород на дне океана, способны ограничивать свой ежегодный рацион кислорода всего 16 нанограммами - такое количество сжиженного О2 занимает примерно третью часть от объема песчаного зернышка, заявляют океанологи в статье, опубликованной в журнале Science.

В последнее десятилетие океанологи и геологи обнаружили несколько видов бактерий, обитающих внутри осадочных пород на морском дне. Колонии таких микроорганизмов могут существовать только при относительно высокой насыщенности воды кислородом. Поэтому они чаще всего встречаются в тех регионах, где происходит обмен между нижними и верхними слоями океана в результате работы глобального океанического конвейера - системы глубинных океанических течений, охватывающей весь мировой океан.

Группа биологов под руководством Ганса Рея (Hans Roy) из университета города Орхус (Дания) оценила объем кислорода, который бактерии тратят на свою жизнедеятельность, и проследила за тем, как меняются их аппетиты с увеличением толщины слоя глины, в которой они обитают.

Рей и его коллеги совершили экспедицию в район экваториальных вод Тихого океана на американском исследовательском судне "Кнорр" в 2008 году. Они периодически извлекали цилиндрические образцы осадочных пород с морского дна, вычисляли долю кислорода в них и пытались обнаружить колонии бактерий.

Как отмечают исследователи, океанический конвейер благотворно повлиял на концентрацию кислорода внутри глинистых отложений - молекулы О2 проникали на 30 сантиметров вглубь осадочных пород вместо обычных 8-9. К своему удивлению, биологи обнаружили достаточно много бактерий на гораздо большей глубине.

В частности, на глубине в 20 метров ученые обнаружили колонию экзотических бактерий из нескольких тысяч клеток. Предки этих бацилл были погребены внутри осадочных пород примерно 66 миллионов лет назад и с тех пор их потомки продолжали существовать и размножаться в условиях крайнего недостатка кислорода.

По всей видимости, постепенное снижение концентрации О2 вынудило микробов приспособиться к этому и выработать крайне экономичный и малоподвижный стиль жизни. По расчетам ученых, каждая такая клетка потребляет всего 600 тысяч атомов кислорода за год жизни, что составляет 16 нанограмм чистого О2. Это в тысячу раз меньше, чем съедают бактерии из приповерхностных слоев почвы.

Как полагают ученые, размер колоний этих бактерий ограничен доступностью углерода и кислорода в глинистых отложениях - чем их меньше, тем меньше будет колония и тем медленнее будет обмен веществ внутри составляющих ее клеток. В частности, на данной глубине бактерия делится или полностью обновляет свой химический состав примерно один раз в несколько тысяч лет.