Обнаружены новые среды и микробы, производящие токсичную форму ртути
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances, таяние вечной мерзлоты и загрязнённые донные отложения в прибрежных морских зонах представляют собой одни из самых серьёзных рисков для производства высокотоксичного метилртути. Это открытие новых мест её образования основано на предыдущей работе, в которой учёные из Национальной лаборатории Ок-Ридж Министерства энергетики США сообщили о двух генах в бактериях, преобразующих неорганическую ртуть в органическую форму — метилртуть, гораздо более опасную для людей и окружающей среды. Теперь учёные из ORNL и Смитсоновского центра экологических исследований обнаружили, что эти гены присутствуют у микробов во многих из 3500 изученных сред.
«Мы искали гены, которые, как нам известно, участвуют в микробном метилировании ртути — от глубин океана до арктической вечной мерзлоты и кишечника человека, — сказал ведущий автор Двейн Элиас. — Используя новые вычислительные методы, мы изучили данные с тысяч участков по всему миру, где другие учёные секвенировали каждый ген в этой среде». Исследователи подтвердили наличие генов у предполагаемых бактерий, но также обнаружили несколько новых и неожиданных видов. Анализ 1500 метагеномов человека и млекопитающих показал чрезвычайно низкий риск микробного метилирования ртути внутри человеческого тела, что опровергает более ранние опасения.
Команда обнаружила, что гены метилирования ртути в изобилии присутствуют почти в каждой бескислородной среде: на рисовых полях, в болотах, водных осадках, некоторых биореакторах, пищеварительных трактах беспозвоночных и экстремальных условиях. Они обычно отсутствуют в аэрируемых средах, таких как открытый океан. Основной вред ртути, глобального загрязнителя, поступающего в атмосферу при сжигании угля и в результате промышленных процессов, связан с биоаккумуляцией метилртути в пищевых цепях. Морская рыба — главный источник метилртути в рационе человека во всём мире.
«Понимание источника метилртути в морских пищевых сетях было одной из наших основных целей, — отметила соавтор Синтия Гилмор. — Мы обнаружили обилие генов микробного метилирования в прибрежных отложениях, таких как дельта залива Сан-Франциско и марши». К другим потенциально рискованным регионам относятся прибрежные «мёртвые зоны», например, дно Чесапикского залива и шлейф реки Миссисипи в Мексиканском заливе.
«Совершенно ясно, что по мере того, как вечная мерзлота сегодняшнего дня из-за изменения климата становится оттаявшими отложениями завтрашнего дня, риск значительного уровня образования метилртути высок, учитывая большое количество генов и продолжающиеся выбросы ртути в Арктике», — заключил Элиас. Это объясняет, почему метилированная ртуть, наиболее опасная форма, повреждающая мозг и иммунную систему, образуется в районах, где её присутствие десятилетиями ставило учёных в тупик.