На дне океана найдена живая электросеть: микробы в океане образуют «живые провода» для поглощения метана

Представьте себе тёмные, холодные глубины океана, где давление способно сокрушить сталь. Кажется, что жизнь здесь едва теплится. Но именно там, в иле на морском дне, разворачивается драма планетарного масштаба. Учёные обнаружили нечто поразительное: живую электрическую сеть, собранную из крошечных микроорганизмов. И эта сеть — один из самых эффективных и незаметных защитных механизмов нашей планеты.

Её главная задача? Обезвреживать метан — мощнейший парниковый газ, который постоянно просачивается из земных недр.

Метановая бомба замедленного действия

Давайте начистоту: метан — это серьёзная проблема. Как парниковый газ, он в десятки раз эффективнее удерживает тепло, чем всем известный углекислый газ. Океанское дно буквально испещрено местами, откуда он сочится, — так называемыми метановыми просачиваниями. Если бы весь этот газ беспрепятственно достигал атмосферы, климатические последствия были бы катастрофическими.

К счастью, большая его часть не добирается до поверхности. И долгое время для учёных оставалось загадкой, кто или что выступает в роли этого глобального фильтра. Ответ, как оказалось, скрывался в удивительном союзе двух микроскопических созданий.

Кто эти герои глубин?

Знакомьтесь с участниками этого союза. С одной стороны — анаэробные метанотрофные археи, или коротко ANME. Это древнейшие одноклеточные организмы, настоящие гурманы, специализирующиеся на поедании метана. Казалось бы, вот и решение! Но есть одна загвоздка.

Расщепляя молекулу метана, архея ANME остаётся с «отходами» — свободными электронами. Это как если бы вы съели яблоко, а огрызок просто некуда было бы выбросить. Накопление этих электронов быстро останавливает весь процесс. Архее жизненно необходимо от них избавиться.

И тут на сцену выходит её партнёр — сульфатредуцирующая бактерия (SRB). В отличие от своего соседа, она совершенно не интересуется метаном. Зато она обожает электроны! Для неё это источник энергии, топливо для жизни.

Получается идеальное партнёрство: один микроб ест метан и производит электроны, а другой с радостью их забирает. Идеальный симбиоз, от которого выигрывает вся планета.

Как работает эта живая батарейка?

Но как именно происходит эта передача? Неужели они просто плавают рядом и надеются на случай? Нет, всё гораздо изящнее.

Международная команда учёных, в которую вошли специалисты из США, Китая и Германии, выяснила, что эти два вида микробов физически соединяются друг с другом, образуя плотные конгломераты. А связь между ними обеспечивают особые белки, способные проводить электрический ток.

По сути, они создают миниатюрную биологическую электроцепь. Мох Эль-Наггар, один из ведущих исследователей, описывает это так: «Эти два совершенно разных микроба… связываются в единые, функционирующие электрические цепи». ANME выступает в роли отрицательного полюса «батарейки», отдавая электроны, а SRB — в роли положительного, принимая их. Электричество, порождённое в процессе расщепления метана, течёт от одного организма к другому.

Чтобы доказать это, учёным потребовалось почти девять лет кропотливой работы. Они собирали образцы ила с побережья Калифорнии, из Средиземного моря и других точек планеты, а затем в лаборатории с помощью сложнейших электрохимических методов буквально «подключились» к этим микробным сетям и измерили ток. Результаты подтвердили — система работает.

Что это значит для нас?

Это открытие — больше чем просто любопытный факт из жизни микробов. Оно меняет наше представление о том, как функционируют глобальные экосистемы.

Во-первых, мы теперь знаем, что на дне океана действуют невидимые стражи, которые играют ключевую роль в регулировании климата. Их работа по фильтрации метана — это естественный процесс, который миллиарды лет помогает поддерживать баланс на Земле. Как отмечает Виктория Орфан, соавтор исследования, «микробы, даже в самых отдаленных уголках планеты, взаимодействуют сложнейшими способами, влияя на процессы планетарного масштаба».

Во-вторых, понимание этого механизма открывает дорогу для новых биотехнологий. А что, если мы научимся создавать или стимулировать такие микробные сообщества там, где утечки метана особенно велики? Например, на свалках, в сельском хозяйстве или на объектах нефтегазовой добычи. Это может стать одним из инструментов в борьбе с изменением климата.

Эта история — прекрасное напоминание о том, как мало мы всё ещё знаем о мире под нашими ногами (или, в данном случае, под толщей воды). В невидимом мире микробов скрыты решения сложнейших проблем, и наша задача — продолжать их искать. Ведь, как оказалось, самые эффективные технологии иногда созданы не человеком, а самой природой.