मीथेन-डिग्रेडिंग रोगाणुओं ने गर्म स्प्रिंग्स पर खोज की

मीथेन ऑक्सीकरण जीवों के लिए पहले प्रमाण भी गर्म पानी में

हाइड्रोथर्मल स्रोत © MARUM
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पहली बार, शोधकर्ताओं ने गहरे समुद्र में रोगाणुओं की खोज की है जो उच्च तापमान पर भी मीथेन को तोड़ सकते हैं। शोधकर्ताओं ने रिपोर्ट में कहा कि कैलिफोर्निया के गुआमास बेसिन में खोजे गए सूक्ष्मजीव गर्म, जलतापीय कुओं पर रहते हैं और अभी भी टेम्पो के तापमान में 70 डिग्री सेल्सियस तक सक्रिय हैं। अब तक, ऑक्सीजन के बिना इस तरह की गिरावट केवल ठंडे पानी से ज्ञात है, वैज्ञानिकों। अन्य बातों के अलावा, यह महत्वपूर्ण है क्योंकि मीथेन एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है और इस गैस के जारी होने से जलवायु पर प्रभाव पड़ता है।

ग्रीनहाउस गैस मीथेन की बड़ी मात्रा को समुद्र तलछट में जमा किया जाता है, या तो माइक्रोबियल चयापचय के माध्यम से या भू-तापीय प्रक्रियाओं के माध्यम से। हालांकि, मीथेन शायद ही कभी उस वातावरण तक पहुंचता है जहां यह जलवायु-संबंधित गैस के रूप में अपना प्रभाव डाल सकता है, क्योंकि यह ज्यादातर तलछट में नीचा होता है। केवल कुछ विशेष सूक्ष्मजीव ही ग्रीनहाउस गैस मीथेन को जैवअवक्रमण करने में सक्षम हैं। ऑक्सीजन के बिना, सूक्ष्मजीव केवल विशेष परिस्थितियों में मीथेन को नीचा दिखाते हैं, उदाहरण के लिए, आर्किया और बैक्टीरिया के घनिष्ठ सहवास में। आर्किया द्वारा इन माइक्रोबियल कंसोर्टिया के दो साथी एक-दूसरे से लाभान्वित होते हैं, जबकि मीथेन का उपयोग कर सकते हैं, जबकि बैक्टीरिया आर्किया और सल्फेट के पहले अज्ञात मध्यवर्ती से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

अब तक, मीथेन-ऑक्सीकरण अर्चीन और सल्फेट-कम करने वाले बैक्टीरिया के बीच ये समुदाय केवल -1.5-20 डिग्री सेल्सियस के ठंडे और समशीतोष्ण तापमान वाले आवासों में पाए गए थे। हालांकि, माइक्रोबायोलॉजिस्ट लंबे समय से जानते हैं कि सल्फेट में कमी और मेथनोजेनेसिस की चयापचय प्रक्रियाएं, मीथेन के अवायवीय ऑक्सीकरण से संबंधित एक चयापचय मार्ग, 100 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर आगे बढ़ सकती हैं। उदाहरण के लिए, मैक्स प्लैंक शोधकर्ताओं ने माइक्रोबियल कंसोर्टिया की खोज शुरू की जो उच्च तापमान पर भी सक्रिय हैं।

ज्वालामुखीय गतिविधि हाइड्रोथर्मल कुओं को चलाती है

थॉमस होलर और उनके सहयोगियों ने गुआमास बेसिन से तलछट के नमूनों में पता लगाया है, जिसमें उन्होंने ऑक्सीजन मुक्त परिस्थितियों में मीथेन के क्षरण का पीछा किया है। गुइमास बेसिन एक महासागरीय रिज पर कैलिफोर्निया, खाड़ी में, एक भूकंपीय रूप से सक्रिय क्षेत्र में स्थित है। यहां, गर्म ताड़ का पानी तलछट से निकलता है और हाइड्रोथर्मल कुओं का निर्माण करता है, जहां हाइड्रोकार्बन के क्षरण से विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मजीव रहते हैं।

चेन के आकार के एओएम कंसोर्टियम की माइक्रोस्कोपिक छवि। मीथेन-ऑक्सीकरण वाले आर्किया को लाल, सल्फेट को कम करने वाले बैक्टीरिया को हरे रंग में दिखाया गया है। समुद्री सूक्ष्म जीव विज्ञान के लिए marine एम.पी.आई.

सूक्ष्मजीव मीथेन को 70 डिग्री सेल्सियस तक कम कर देते हैं

तलछट की जांच करने के लिए, शोधकर्ताओं ने 2, 000 मीटर से अधिक गहराई से मानव निर्मित पनडुब्बी एल्विन के साथ तलछट कोर लाया। "हमने प्रयोगशाला में नमूनों को ऊष्मायन किया और फिर जैव रासायनिक और आणविक जैविक विधियों की एक श्रृंखला के साथ उनकी जांच की, " होल्डर बताते हैं। "हम यह दिखाने में सक्षम थे कि मीथेन का एनारोबिक ऑक्सीकरण एक विशेष माइक्रोबियल कंसोर्टियम द्वारा संचालित होता है, जो 50 .C पर उत्कृष्ट रूप से काम करता है। यहां तक ​​कि 70, C तक, सूक्ष्मजीव समुदाय अभी भी मीथेन को संसाधित करने में सक्षम है। मीथेन के क्षरण की दर (AOM दर) से हमने 68 दिनों के AOM जीवों के दोगुने समय की गणना 50 atC पर की

"जबकि यह धीमा दिखाई दे सकता है, यह सूक्ष्मजीवों के लिए उल्लेखनीय रूप से त्वरित है" गहरे समुद्र में चरम स्थितियों में रहते हैं, जहां कई सौ वर्षों तक बहुत धीमी गति से दोगुना समय हो सकता है उनके सहयोगी गंटर वेगेनर को सीनेट ने।

बैक्टीरिया जंजीरों में एक साथ रहते हैं

अब गुआमास बेसिन में खोजे गए एओएम समुदाय में मीथेन-ऑक्सीकरण वाले आर्किया का एक उपन्यास समूह शामिल है जो प्रसिद्ध आर्सेनल समूह एएनएमई -1 (एनारोबिक मेथनबाउर) और सल्फेट को कम करने वाले बैक्टीरिया से संबंधित है। ये डेल्टाप्रोटोबैक्टीरिया से संबंधित हैं और सल्फेट रिड्यूसर के साथ phylogenetically हटाए गए हैं, जिन्हें एएनएमई -1 आर्किया के भागीदार के रूप में पिछली जांच में पहचाना गया था। दो साझेदार कई सौ कोशिकाओं तक का समुच्चय बनाते हैं। गुयमास कंसोर्टिया के बारे में खास बात यह है कि कुछ एक समान, श्रृंखलाबद्ध नरक में एक साथ रहते हैं। यह श्रृंखला-प्रकार का एकत्रीकरण पहली बार एओएम जीवों के शोधकर्ताओं द्वारा देखा गया था।

वैज्ञानिकों ने दिखाया है कि मीथेन का अवायवीय ऑक्सीकरण ठंड और मध्यम समुद्री अवसादों तक सीमित नहीं है। थॉमस हॉलर कहते हैं: "एओएम और अनुवर्ती प्रतिक्रियाओं में, मीथेन से अघुलनशील कार्बोनेट का उत्पादन किया जाता है और सल्फेट का सेवन किया जाता है। हमारे लिए, यह पता लगाना दिलचस्प है कि इन कंसोर्टिया का वैश्विक मीथेन खनन में क्या योगदान है और भूवैज्ञानिक रॉक निर्माण में उनकी क्या भूमिका है, जैसे कि एनहाइट्राइट (CaSO4) को कैल्साइट (CaCO3) में बदलना। यह हमें वैश्विक कार्बन चक्र में उनके कार्य का बेहतर वर्णन करने की अनुमति देगा। (ISME जर्नल, 2011; DOI: 10.1038 / ismej.2011.77)

(मैक्स प्लैंक इंस्टिट्यूट फॉर मरीन माइक्रोबायोलॉजी, 27.09.2011 - NPO)