Bakterie, ilustrační obrázek © Jezper / Dollar Photo Club

Našli mikroorganismy produkující čistý uhlík

Pozemský život je založen na sloučeninách uhlíku, nicméně samotný čistý (atomární) uhlík vzniká nikoliv biologicky, ale rozkladem uhlíkatých sloučenin za vysoké teploty a tlaku bez přístupu kyslíku. Nebo při nedokonalém spalování (saze – amorfní uhlík). Nová studie ale ukazuje, že výše uvedené neplatí na 100 %. Vědci totiž objevili organismy, které dokážou produkovat i čistý uhlík.
Gunter Wegener z Brémské univerzity již více než 15 let kultivuje mikroorganismy, které k vytvoření energie využívají metan (bez přístupu kyslíku). Jedná se o archea žijící v symbióze s bakteriálními partnery. Ani jeden z partnerů nemůže z tohoto procesu získat mnoho energie, takže jejich konsorcia rostou na poměry mikroorganismů velmi pomalu – zdvojnásobí se až za několik měsíců. Vědci si před časem všimli, že tato mikrobiální společenstva jsou neobvykle tmavá, téměř černá. Část této černé hmoty se dala vysvětlit jednoduše – šlo o sulfidy kovů. Vznikají hlavně ze železa, které se přidává do kultivačního média, a sulfanu produkovaného partnerskými bakteriemi.
Wegenerovi kolegové, Kylie Allen a Robert White z Virginia Tech (USA) se nyní soustředili na zbytek černé hmoty. Část černého materiálu se nerozpouštěla v kyselinách ani zásadách. Další analýza ukázala, že jde o prakticky čistý uhlík v amorfní podobě. Když vědci krmili bakterie určitým izotopem uhlíku, ten se pak objevil i v černé hmotě, takže muselo jít o výsledek biologických procesů. „Podařilo se nám tak prokázat, že za vznik elementárního uhlíku jsou skutečně zodpovědné archea oxidující metan,“ uvádí Gunter Wegener. Dále vědci zkoumali příbuzné metanogenní archea a ukázalo se, že některé z nich produkují čistý uhlík rovněž, i když v různé míře. Kupodivu si toho doteď nikdo nevšiml.
Vůbec nevíme, jakými reakcemi uhlík přesně vzniká a jaké enzymy jsou k tomu potřeba. Rozhodně se podmínky v bakterii/kultivačním médiu podstatně odlišují od těch, při nichž vznikají saze nebo uhlí. Mohlo by jít o sadu zcela neznámých biochemických procesů.
Otázka také je, zda uhlík hraje roli čistě odpadního produktu (proč by ale výsledkem nebyl pak třeba oxid uhličitý apod.) nebo může být mikroorganismům k něčemu užitečný. Autoři výzkumu spekulují, že platí druhá možnost. Amorfní uhlík je dobrý elektrický vodič; třeba ho bakteriální společenstva používají k přenosu elektrického náboje (např. i mezi buňkami apod. – právě to by mohlo i umožňovat symbiózu archea a „pravých“ bakterií). Plus další otázka zní, kolik uhlíku takto v přírodě vzniká, třeba jde dokonce i o docela významný zdroj. (PH: Což má zase význam i pro studium uhlíkových bilancí, možná i jako metoda ukládání uhlíku atd.?)

Kylie D. Allen et al, Biogenic formation of amorphous carbon by anaerobic methanotrophs and select methanogens, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abg9739. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abg9739
Zdroj: University of Bremen / Phys.org

Kolonie na Marsu by mohla vyvážet vodík

Případné kolonie ve vesmíru mohou být primárně výzkumné a těžební stanice, nebo skutečná města. Ta …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close