Τα μέλη της ομάδας έχουν περάσει τη διαδικασία ταυτοποίησης των στοιχείων και των μορίων στα οποία θα μπορούσαν να αναπτυχθούν τα στοιχεία και τα μόρια. Ήξεραν ήδη ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει οξυγόνο, έτσι εξέτασαν άλλες ομάδες στο εργαστήριο. Όταν το οξυγόνο απουσιάζει, το RSW1 μπορεί να επεξεργαστεί αέριο υδρογόνου και πρωτογενές θείο – τις χημικές ουσίες που θα βρείτε από ένα ηφαιστειακό πέπλο εξαερισμού – και να δημιουργήσει υδρόθειο ως προϊόν. Ωστόσο, ενώ τα κύτταρα ήταν τεχνικά ζωντανά σε αυτή την περίπτωση, δεν τα αναπτύχθηκαν ή τα επαναλάμβαναν. Έκαναν μια μικρή ποσότητα ενέργειας – αρκετό για να επιβιώσουν, τίποτα περισσότερο. “Το κελί καθόταν εκεί, περιστρέφοντας γύρω από τους τροχούς του χωρίς να πάρει κανένα πραγματικό μεταβολισμό ή βιομάζα”, δήλωσε ο Buid.
Στη συνέχεια, η ομάδα πρόσθεσε το οξυγόνο πίσω στο μείγμα. Όπως αναμενόταν, τα βακτηρίδια αυξήθηκαν γρηγορότερα. Ωστόσο, για να εκπλήξει τους ερευνητές, το RSW1 εξακολουθεί να παράγει αέριο υδρόθειο, σαν να ήταν αναερόβιο. Στην πραγματικότητα, φαίνεται ότι τα βακτήρια αναπνέουν τόσο τον αέρα όσο και τα αναερόβια και επωφελούνται από την ενέργεια και των δύο διαδικασιών. Αυτή η διπλή αναπνοή ξεπέρασε τις προηγούμενες αναφορές: το κύτταρο όχι μόνο παρήγαγε σουλφίδιο παρουσία οξυγόνου, αλλά επίσης εκτελούσε και τις δύο διεργασίες ταυτόχρονα. Τα βακτήρια απλά δεν θα πρέπει να μπορούν να το κάνουν.
Ο Boyd είπε: “Αυτό είναι καλό σε αυτό το μονοπάτι.” Τι συμβαίνει πραγματικά εδώ; «
Αναπνοή με δύο τρόπους
Το RSW1 φαίνεται να έχει υβριδικό μεταβολισμό, διαχειρίζοντας μια αναερόβια θέση θείου ταυτόχρονα που εκτελεί μια μέθοδο αέρα χρησιμοποιώντας οξυγόνο.
“Για να μπορέσει ο οργανισμός να γεφυρώσει τόσο τον μεταβολισμό”, είπε. Ηθικός RanganiΠεριβαλλοντικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Νεβάδα του Λας Βέγκας, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα. Είπε ότι οι αναερόβιοι οργανισμοί είναι συνήθως όταν οι αναερόβιοι οργανισμοί εκτίθενται σε οξυγόνο, τα επιβλαβή μόρια γνωστά ως διαδραστικές ενώσεις οξυγόνου δημιουργούν στρες. “Έτσι αυτό δεν συμβαίνει πραγματικά ενδιαφέρον.”
Στα δυτικά του Spring Thermal Road (αριστερά) στο Εθνικό Πάρκο Yellowston, οι ερευνητές απομόνωσαν ένα ασυνήθιστο μικρόβιο με γκρι -χρωματισμένες μεμβράνες (δεξιά).Φωτογραφία: Eric Boyd; Περιοδικό Quanta
Η ομάδα του Boyd σημείωσε ότι τα βακτήρια βελτιώθηκαν όταν τρέχουν και τα δύο μεταβολισμό. Μπορεί να είναι ένα πλεονέκτημα στο μοναδικό του περιβάλλον: το οξυγόνο δεν διανέμεται εξίσου σε θερμές πηγές όπως εκείνες στις οποίες ζει η RSW1. Σε διαρκώς μεταβαλλόμενες συνθήκες, όπου το οξυγόνο μπορεί να ντους μόνο μια στιγμή μέχρι να εξαφανιστεί, το φράκτη μπορεί να είναι σε μεταβολικά πονταρίσματα ένα πολύ προσαρμοστικό χαρακτηριστικό.
Άλλα μικρόβια έχουν παρατηρηθεί ότι δύο τρόποι αναπνέονται ταυτόχρονα: αναερόβια με νιτρικά και αέρα με οξυγόνο. Αλλά αυτές οι διαδικασίες χρησιμοποιούν εντελώς διαφορετικές χημικές διαδρομές και όταν συνδέονται μαζί, τείνουν να παρέχουν ένα ενεργό κόστος των μικροβίων. Αντίθετα, ο μεταβολισμός του θείου/οξυγόνου στο RSW1 ενισχύει τα κύτταρα αντί να τα τραβήξει κάτω.
Αυτός ο τύπος διπλής αναπνοής μπορεί να έχει αποφύγει την ανίχνευση ακόμα επειδή ήταν αδύνατο. “Δεν έχετε κανένα λόγο να αναζητήσετε” κάτι τέτοιο. Επιπλέον, το οξυγόνο και το σουλφίδιο αντιδρούν γρήγορα μεταξύ τους. Πρόσθεσε ότι αν δεν δείτε το σουλφίδιο ως δευτερεύον προϊόν, θα χάσετε εντελώς.
Ο Moraly δήλωσε ότι είναι πιθανό, στην πραγματικότητα, ότι τα μικροβιακά μικροβόλα διπλής μεταβολισμού είναι ευρέως διάσπαρτα. Έδειξε πολλούς οικοτόπους και ζωντανούς οργανισμούς σε αδύναμες κλίσεις μεταξύ περιοχών οξυγόνου -πλώνων και χωρίς οξυγόνο. Ένα παράδειγμα αυτού σε βυθισμένες καταθέσεις, οι οποίες μπορούν να φιλοξενήσουν βακτήρια καλωδίων. Αυτά τα μικρόβια που χρονολογούνται κατευθύνονται με τρόπο που το ένα άκρο του σώματός τους να μπορεί να χρησιμοποιήσει την αναπνοή του αέρα σε οξειδωμένο νερό, ενώ η άλλη πλευρά είναι θαμμένη στο βάθος της οξείδωσης και χρησιμοποιεί αναερόβια αναπνοή. Τα βακτήρια καλωδίων ανθίζουν στην ασταθή διαίρεση τους διαχωρίζοντας φυσικά τον αέρα και τις αναερόβιες διεργασίες τους. Αλλά φαίνεται ότι το RSW1 για πολλαπλές παρέμβαση ενώ υποχωρεί στην άνοιξη του δρόμου.
Δεν είναι ακόμα γνωστό πώς τα βακτήρια RSW1 κατάφεραν να προστατεύσουν τα αναερόβια μηχανήματα τους από το οξυγόνο. Ο Moraly δήλωσε ότι τα κύτταρα μπορούν να δημιουργήσουν σούπερ χημικές ουσίες μέσα τους, οι οποίες μπορούν να περιβάλλουν, να απομονώσουν και να αποσυναρμολογήσουν το οξυγόνο και ότι η χρήση τους γρήγορα αντιμετωπίζοντας απλά, επομένως δεν υπάρχει ευκαιρία για το αέριο να παρεμβαίνει στην αναπνοή με βάση το θείο.
“Το RSW1 και κάθε άλλο μικρόβια έχουν ένα διπλό μεταβολισμό που καθιστούν ενδιαφέροντα μοντέλα για το πώς αναπτύσσεται η μικροβιακή ζωή κατά τη διάρκεια του μεγάλου γεγονότος οξυγόνου. Μετάβαση, ο μεταβολισμός μπορεί να είναι καλύτερος από ένα.
Η αρχική ιστορία Ανακαλύψτε το με άδεια από Πόσα περιοδικάΜια ανεξάρτητη εκδοτική δημοσίευση για Ίδρυμα Simonz Η αποστολή του είναι να ενισχύσει τη γενική κατανόηση της επιστήμης καλύπτοντας τις ερευνητικές εξελίξεις και τις τάσεις στα μαθηματικά, τις φυσικές επιστήμες και τη ζωή.
