Азот дал нам жизнь

 


На Земле полно мест, неприспособленных для жизни. Так в слои донных океанических отложений под слоем глины кислород не может проникать вообще. Но в этих неприспособленных к жизни местах обитают простейшие одноклеточные предшественники жизни – представители надцарств бактерий и архей, а вот предки более сложных форм жизни эукариоты задыхались. Недавнее исследование показывает, что по крайней мере одна из разновидностей эукариотов – покрытое оболочкой амебоподобное существо фораминифера (Foraminifera) – может процветать без кислорода в среде азота.

Морской эколог Нилс Рисгард-Петерсен (Nils Risgaard-Petersen) с коллегами из Национального исследовательского института экологии (National Environmental Research Institute), Силкеборг, Дания, изучали флору в керне со дна шведского фиорда Гиллмар. На большой глубине исследователи обнаружили богатые азотом слои, причем концентрация фораминиферы в них коррелировала с содержанием азота. Этот загадочный организм фораминифера (Globobulimina pseudospinescens), как оказалось, сам содержал концентрацию азота в 500раз выше по сравнению с окружающими породами. Второй керн, взятый в заливе Консепсьон, Чили, подтвердил факт, что фораминифера накапливает азот.

Само по себе накопление азота требует энергии, поэтому оно должно приносить организму некоторую пользу. Археи и бактерии перерабатывают органические отходы, выбрасывая газообразный азот – эта реакция называется денитрификация почвы. G. pseudospinescens в лабораторных условиях потреблял азот. Анализ этого представителя эукариотов показал, что никакие другие бактерии не помогали ему в этом процессе. Представляется, что этот микроорганизм без посторонней помощи накапливал запасы азота на месяц вперед.

Эта находка стала первой ласточкой в мире микроорганизмов, поскольку уже доказано, что более сложные животные играют определенную роль в денитрификации – критически важной части цикла азота, способного распространяться в бескислородных окружающих средах. G. pseudospinescens вероятно научился этому, потому что азот нетоксичен и может благополучно накапливаться при погружении микроорганизма в более глубокие страты (запасенный кислород является настолько реактивным, что может разрушить сами микроорганизмы). Вероятно, этот микроорганизм не одинок, две другие разновидности фораминиферы, обнаруженные в кернах со дна в Чили показали концентрацию азота в 15 000 раз выше по сравнению с предельной концентрацией в воде. Исследователи сообщают об этом 6 сентября в журнале Nature.

Дэвид Биелло

Источник: В мире науки