Метанопотребляющие микробы могут использовать оксиды железа и марганца для «дыхания»

Согласно исследованию команды учёных, изучавших анаэробные морские отложения, соединения железа и марганца, наряду с сульфатами, могут играть важную роль в превращении метана в углекислый газ и, в конечном итоге, в карбонаты в океанах Земли. Эти же соединения могли быть ключевыми для сокращения содержания метана в бескислородной атмосфере ранней Земли.

Ранее считалось, что микробы потребляют метан в морских анаэробных осадках только при наличии сульфата. Однако другие акцепторы электронов, такие как железо и марганец, энергетически более выгодны, чем сульфат. Исследователи из Университета Пенсильвании и Калифорнийского технологического института, чьи результаты опубликованы 10 июля в журнале Science, впервые экспериментально показали, что живые организмы могут осуществлять этот процесс. В инкубированных образцах морских осадков с добавками оксидов железа или марганца (но без сульфата) метан (меченый изотопом углерода-13) превращался в углекислый газ.

Хотя сегодня восстановление сульфатов остаётся основным процессом, роль железа и марганца не является тривиальной. Они, вероятно, составляют значительную часть современного углеродного цикла. Часть образующегося CO₂ реагирует с этими металлами, формируя карбонатные минералы, которые захоранивают углерод в океане. Кроме того, CO₂ является менее мощным парниковым газом, чем метан. В ранней атмосфере Земли, лишённой кислорода, сульфатов было мало, и оксиды железа и марганца, формировавшиеся фотохимическими реакциями, могли быть ключевыми агентами в преобразовании метана.