Ученые обнаружили в Томской области новый вид микроорганизмов, производящих метан
Ученые ТГУ и Пущинского института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН обнаружили в подземных водах Томской области новый вид архей. Микроорганизм живет на глубине почти трех километров, где нет света и кислорода, и производит метан — один из наиболее активных парниковых газов. Исследователи предполагают, что под Западной Сибирью действует огромный подземный источник этого газа, который пока не учитывают при оценке его выбросов, сообщили в ТГУ.
Архею нашли в пробах воды из скважины возле села Парабель на севере Томской области. Первые сведения о микроорганизме ученые получили с помощью метагеномного анализа. Он показал, что на архей рода Methanothermobacter приходится 25,54% микробного сообщества в этой воде.
На основе полученных данных специалисты Федерального исследовательского центра «Биотехнологии» РАН восстановили геном микроорганизма и присвоили ему обозначение MAG 3P-20-051. Анализ показал, что он относится к ранее неизвестному виду. Его ближайший известный родственник — Methanothermobacter marburgensis — совпадает с ним по показателю сходства геномов ANI только на 92,66%.
Однако обнаружить геном в пробе — не то же самое, что получить живую культуру микроорганизма. Чтобы вырастить архею, исследователям потребовалось 12 месяцев. Метан появился в пробирке при температуре 55 градусов Цельсия, после чего ученые провели несколько пересевов с антибиотиками, чтобы удалить другие микроорганизмы.
Геном штамма совпал с ранее восстановленным геномом MAG на 99,96%. Это подтвердило, что выращенный микроорганизм действительно был одним из основных обитателей подземной воды, а не случайно попал в пробу. Новый вид получил название Methanothermobacter tomskensis — в честь Томской области, где его обнаружили.
Архея относится к хемолитоавтотрофам. Она использует водород и углекислый газ, поступающие из недр Земли, и в результате производит метан.
Руководитель проекта, заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологий и биоинформатики Биологического института ТГУ Ольга Карначук отметила, что полученный показатель сопоставим с активностью микроорганизмов, производящих метан в донных отложениях озер и морей.
Изотопный анализ также показал, что примерно половина метана в пробе имеет биологическое происхождение, а другая половина поступила из глубин Земли. По словам Карначук, это указывает на существование под землей своеобразного живого метанового реактора.
Его масштаб может быть очень большим. Ученые связывают этот процесс с Западно-Сибирским артезианским бассейном, площадь которого составляет около трех миллионов квадратных километров. Исследователи считают, что он может быть неучтенным источником метана. При этом не весь произведенный под землей газ попадает в атмосферу, однако вклад таких микроорганизмов в углеродный цикл планеты может быть значительным.
Исследование провели при поддержке Российского научного фонда. Его результаты опубликованы в научном журнале Frontiers in Microbiology, который относится к первому квартилю (Q1).
