Dalsze postępy w tego typu analizach powinny dostarczyć informacji na temat roli mikrobów w usuwaniu zanieczyszczeń, powstałych na przykład na skutek wycieków ropy naftowej. Do tej pory mechanizmy związane z walką ze skutkami takich emisji było stosunkowo słabo poznane.
Czytaj też: Wyłupiaste oczy, lepkie usta i kończyny. Bursztyn sprzed 100 mln lat skrywał obrzydliwe stworzenie
Publikacja ta ukazała się w Nature Microbiology i opisuje rolę mikroorganizmów oraz cyklu węglowodorowego w oceanach. Węglowodory są emitowane na wiele sposobów, między innymi poprzez wydobycie i wykorzystanie paliw kopalnych, ale także za sprawą tworzyw sztucznych czy farb. Nic więc dziwnego, że ślady antropogenicznych emisji nieco zakłócają poszukiwania i zrozumienie cyklu węglowodorowego, który naturalnie występuje w oceanach.
Connor Love z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara stanął na czele badań poświęconych temu zjawisku. Jak się okazuje, węglowodory, głównie w postaci pentadekanu, występują na 40% powierzchni Ziemi. Są one nieustannie poddawane cyklowi w taki sposób, że Love i reszta jego zespołu szacują, iż w wodzie w jednym momencie znajduje się ich zaledwie około 2 milionów ton. Jak dodaje główny autor, co dwa dni cały oceaniczny pentadekan jest produkowany i zużywany.
Oceany zawierają węglowodory o biologicznym i niebiologicznym pochodzeniu
Próbki przeanalizowane w ramach badań zostały zebrane w ubogich w składniki odżywcze wodach subtropikalnych Północnego Atlantyku. Naukowcy zadbali również o to, by w żaden sposób nie doszło do sfałszowania wyników, na przykład poprzez zanieczyszczenie wody ropą naftową. Po powrocie na ląd udało im się natomiast potwierdzić, że pentadekan miał biologiczne pochodzenie. Pomogło w tym wykorzystanie techniki znanej jako chromatografia gazowa.
Autorzy badań doszli do wniosku, że stężenie pentadekanu wzrastało wraz z większą liczbą sinic, a rozkład geograficzny i pionowy węglowodorów był zgodny z ekologią tych mikrobów. Przedstawiciele rodzajów Prochlorococcus i Synechococcus okazują się odpowiedzialni za około 1/4 konwersji energii światła słonecznego w materię organiczną w oceanach całego świata. Z kolei hodowle laboratoryjne wykazały, że produkują one pentadekan w tym procesie. Sinice prawdopodobnie używają go w formie składnika wysoce zakrzywionych błon komórkowych, takich jak te znajdujące się w chloroplastach.
Cykl pentadekanu w oceanie jest również zgodny z cyklem dobowym tych sinic. Ostateczny wniosek sugeruje natomiast, że sinice faktycznie są źródłem biologicznego pentadekanu, który jest następnie konsumowany przez inne mikroorganizmy. W efekcie powstaje dwutlenek węgla, który sinice wykorzystują do kontynuowania cyklu. Autorzy chcieli też przekonać się, czy mikroby spożywające węglowodory mogą rozkładać ropę naftową.
Czytaj też: Makabryczne relikty przeszłości w górach. Topnienie lodowców odsłoniło szokujące znaleziska
Dodali więc węglowodór ropopochodny do próbek znajdujących się coraz bliżej obszarów z aktywnymi wyciekami ropy naftowej w Zatoce Meksykańskiej. Odnotowali, że wyłącznie próbki z obszarów już narażonych na niebiologiczne węglowodory zawierały mikroby, które zakwitły w odpowiedzi na spożycie tych cząsteczek. Z kolei badania genetyczne sugerują, że geny odpowiedzialne za kodowanie białek, które mogą degradować te węglowodory, różniły się wśród poszczególnych mikrobów, przy czym widoczny był kontrast między tymi, które spożywały biologiczne węglowodory, a tymi, które żywiły się węglowodorami pochodzącymi z ropy naftowej.