Ученые обнаружили ключевой вклад глубоких микробов в углеродный цикл Земли

Международная команда под руководством профессоров Токийского технологического института Алексиса Гилберта, Наохиро Ёсиды и Юитиро Уэно, используя новую методику, разработанную в Институте наук о Земле и жизни (ELSI), показала, что биологическое разложение углеводородов оставляет уникальный биологический след. Эти открытия могут помочь в обнаружении подповерхностной биологии и понимании углеродного цикла и его влияния на климат.

Углеводороды играют ключевую роль в атмосферной и биогеохимии, энергетике и изменении климата. Их высвобождение из подземных резервуаров может влиять на климат, поскольку легкие углеводороды, такие как метан (CH₄), являются мощными парниковыми газами. Ученые стремятся понять потенциально важную роль огромной подповерхностной биосферы Земли в поведении глубоких углеводородных резервуаров, но до сих пор было сложно оценить, в какой степени микроорганизмы воздействуют на углеводороды.

Исследователи преодолели эту трудность, измерив позиционно-специфичные отношения стабильных изотопов углерода (¹²C/¹³C) в молекуле пропана. В лаборатории они измерили сигнатуру, которую оставляют микроорганизмы, потребляющие пропан, и сравнили её с изменениями при термическом крекинге. Затем эти данные использовали для анализа природного газа из США, Канады и Австралии, что позволило обнаружить микроорганизмы, использующие пропан в качестве «пищи» в природных резервуарах, и количественно оценить объём потреблённых углеводородов. «Образцы из экспериментов с бактериями идеально совпали с полевыми наблюдениями, что указывает на присутствие бактерий, разлагающих пропан, в природных газовых резервуарах», — отметил Гилберт.

Это исследование не только открывает новые возможности для понимания глобального цикла углеводородов и его связи с изменением климата, но и имеет значение для поиска жизни за пределами Земли. В будущем подобный подход может быть полезен для обнаружения жизни на других планетах или спутниках в нашей Солнечной системе.