Znanstveniki so odkrili vzrok za učinek tople grede

Do štiri odstotke metana na Zemlji prihaja iz oceanske vode, bogate s kisikom, vendar znanstveniki do sedaj niso mogli natančno določiti vira toplogrednega plina. Zdaj raziskovalci pravijo, da so ga našli.

Znanstveniki, ki so odkrili to odkritje, niso želeli preučevati geokemije oceanov. Iskali so nove antibiotike. Projekt, ki ga financira Nacionalni inštitut za zdravje, je raziskoval nenavaden razred potencialnih antibiotikov, imenovanih fosfonati, ki se že uporabljajo v kmetijstvu in medicini.

»Preučujemo vse vrste antibiotikov, ki imajo vezi ogljik-fosfor,« pojasnjuje William Metcalf, profesor mikrobiologije na Univerzi v Illinoisu in vodja projekta, ter Wilfried van der Donk, profesor na Inštitutu za genomsko biologijo. »V mikrobih smo našli gene, za katere smo mislili, da bodo ustvarili antibiotik. Vendar tega niso počeli. Počeli so nekaj povsem drugega.«

Mikrob je bil Nitrosopumilus maritimus, eden najpogostejših organizmov na planetu, prebivalec voda odprtega oceana, bogatih s kisikom. Znanstveniki so v teh mikrobih odkrili gene, ki bi domnevno lahko proizvajali potencialne antibiotike - fosfonske kisline. Raziskovalci so vzeli potreben fragment DNK Nitrosopumilus maritimus in njegove kopije prenesli v genom Escherichia coli (črevesni bacil), vendar ta spremenjena bakterija ni začela proizvajati antibiotika, kot so upali znanstveniki, temveč metilfosfonsko kislino (metilfosfonat).

Raziskovalci so snov uporabili za potrditev prej nepriljubljene hipoteze, da je metan v oceanu produkt bakterij, ki razgrajujejo metil fosfonat v metan in fosforno kislino.

»S to teorijo je bila samo ena težava,« pravi van der Donk. »Metilfosfonska kislina še nikoli ni bila zaznana v morskih ekosistemih. Na podlagi znanih kemijskih reakcij je bilo težko razumeti, kako bi lahko to spojino proizvedli brez uporabe nenavadne biokemije.«

Z gojenjem velike količine Nitrosopumilus maritimus v laboratoriju skupaj z drugimi bakterijami, ki živijo v oceanih, so znanstveniki ugotovili, da se metilfosfonat kopiči v celičnih stenah Nitrosopumilus maritimus. Ko je organizem umrl, so druge bakterije prekinile vez ogljik-fosfor v metilfosfonatu, da bi požrle fosfor, element, ki je v oceanih redek, a bistven za življenje. Ko se vez ogljik-fosfor v metilfosfonatu pretrga, se torej sprosti metan.

Znanstveniki ugotavljajo, da jim bo njihovo odkritje omogočilo boljše razumevanje narave podnebnih sprememb na planetu.

»Vemo, da 20 odstotkov učinka tople grede izvira iz metana, od tega štiri odstotke iz prej neznanega vira. Vedeti moramo, kje metan nastaja in kaj se z njim dogaja, da bi razumeli, kaj se bo zgodilo, ko se bo podnebje spremenilo,« je dejal William Metcalf.

[ 1 ], [ 2 ]