Многие бактерии производят парниковые газы, о которых ранее не было известно, показало исследование

Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) обнаружили новый класс ферментов, которые позволяют множеству бактерий «дышать» нитратами в условиях низкого содержания кислорода. Хотя это эволюционное преимущество для выживания бактерий, процесс производит в качестве побочного продукта парниковый газ закись азота (N₂O), третий по силе воздействия парниковый газ после диоксида углерода и метана.

В отличие от CO₂, закись азота недолговечна в атмосфере, поэтому меры по ограничению её выбросов могут дать быстрый эффект. Например, чрезмерное использование удобрений снабжает почвенные бактерии обилием нитратов, которые те затем преобразуют в N₂O. Более рациональное применение удобрений могло бы сократить выбросы парниковых газов и сэкономить средства фермеров.

«Закись азота — гораздо более сложный для мониторинга парниковый газ, чем диоксид углерода, но теперь мы знаем, что источников, производящих N₂O, значительно больше, чем считалось ранее», — говорит Вуди Фишер, профессор геобиологии и старший автор исследования.

В статье, опубликованной 20 июня в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), команда под руководством Раджани Мурали и Джеймса Хемпа проанализировала геномные последовательности десятков тысяч различных видов микробов из разных сред Земли. Учёные обнаружили, что многие бактерии используют тесно связанные с известными редуктазами белки для дыхания оксидом азота, производя при этом N₂O. Этот процесс происходит в различных средах — водно-болотных угодьях, горных почвах, озёрах — когда уровень кислорода падает ниже примерно 10% от атмосферного.

«Мы упускали из виду обширные области биосферы, где производилась закись азота, потому что эти белки были неизвестны», — отмечает Фишер. Исследование также «переворачивает» прежние представления: оказалось, что белки, обеспечивающие дыхание нитратами, эволюционировали из белков, дышащих кислородом, около двух миллиардов лет назад, а не наоборот.