Важная роль бактерий в газовом цикле изменения климата

Изопрен — это газ с двойственной природой, способный как нагревать, так и охлаждать Землю в зависимости от преобладающих условий. Это важный промышленный газ, необходимый для производства таких соединений, как каучук и витамины, однако о его круговороте в окружающей среде известно очень мало.

На весенней конференции Общества общей микробиологии в Эдинбурге доктор Терри МакГенити представил ключевых участников этого газового цикла — бактерии, разлагающие изопрен, которые способны перехватывать его выброс в атмосферу.

Выделяемый растениями и водорослями, изопрен реагирует с молекулами в атмосфере с образованием озона. Он также может продлевать срок жизни метана в воздухе. И озон, и метан являются мощными парниковыми газами, ведущими к глобальному потеплению. С другой стороны, при определенных условиях изопрен может вступать в химические реакции с образованием аэрозолей, которые увеличивают облачный покров, что приводит к охлаждению Земли.

Вместе с коллегами из Университета Эссекса доктор МакГенити обнаружил, что существуют многочисленные типы бактерий, способных поглощать изопрен еще до его попадания в атмосферу. Эти бактерии были найдены в концентрации вокруг прибрежных зон, которые известны как горячие точки морской продукции изопрена водорослями.

«Это открытие улучшит модели, которые помогают нам прогнозировать, как изменение климата и другие факторы окружающей среды влияют на поток изопрена, и наоборот, — заявил доктор МакГенити. — До сих пор моделирование общего потока изопрена из моря в атмосферу затруднялось недостаточным пониманием основных производителей и потребителей».

Интересно, что многие из бактерий, разлагающих изопрен, также могут разрушать алканы (основной компонент сырой нефти). «Это говорит о том, что изопрен, полученный из водорослей, может помогать важным нефтеразлагающим микробам выживать в периоды между разливами», — пояснил доктор МакГенити.

Понимание естественного круговорота изопрена в окружающей среде может иметь важное применение в различных отраслях промышленности. «В настоящее время химическая промышленность полагается на изопрен, полученный из сырой нефти, в качестве строительного блока для производства таких соединений, как витамины и каучук, тогда как водоросли потенциально могут обеспечить устойчивые поставки изопрена для этих целей, — предположил доктор МакГенити. — Равным образом, изучение ферментов, участвующих в метаболизме изопрена бактериями, может привести к применению в синтезе важных фармацевтических препаратов».