​По меньшей мере три вида бактерий типа Firmicutes освоили новое необычное место обитания — жаркое, богатое углекислым газом и водородом «подземелье».

Сотрудники Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» и Томского государственного университета установили, что близкие к поверхности слои залежей древесного угля и битуминозного вещества в одном из открытых карьеров на Алтае населяют несколько видов бактерий, устойчивых к высокой температуре. Они получают энергию из углекислого газа и водорода, образующихся при спонтанных взрывах бурого угля. Научная статья опубликована в журнале Scientific Reports.

Исследователи провели анализ фрагментов верхних 10 см почвы и битуминозного вещества, взятого в пяти разных точках одного из открытых карьеров для добычи бурого угля на Алтае 9 августа 2015 года. Все точки находились близко к фумаролам — горячим источникам водяного пара и сернистого газа. Биологи изучили минеральный состав полученных образцов, а также проверили содержание одного из типов РНК в них. Ученых интересовала в первую очередь небольшая рибосомальная РНК, которая при кручении в специальной центрифуге оседает на дно пробирок со скоростью 16 единиц Сведберга — 16S рРНК. По составу этой рРНК можно отличить один вид бактерий от другого.

В той смеси 16S рРНК, которую получили из почвы и битуминозного вещества карьера, обнаружились следы нескольких видов бактерий. Больше всего по количеству среди них было рРНК микроорганизмов трех видов: Candidatus Carbobacillus altaicus AL32, Brockia lithotrophica AL31 и Hydrogenibacillus schlegelii AL33. Все они относятся к типу фирмикуты (Firmicutes). В него же входят многие обитатели кишечника человека, а также патогенные бактерии, такие как золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), возбудитель столбняка (Clostridium tetani), сибирской язвы (Bacillus anthracis) и многие другие.

Все три обнаруженных вида способны получать энергию, окисляя молекулярный водород H2. Источник этого газа в карьерах — спонтанные подземные взрывы угля, когда углерод, из которого он состоит, бурно реагирует с водяным паром. B. lithotrophica AL31 и H. schlegelii AL33 — хемоавтотрофы. Они могут подобно растениям превращать углекислый газ, который тоже образуется при реакциях бурого угля, в органические соединения, только им для этого не нужен солнечный свет. Ca. Carbobacillus altaicus AL32 относится к гетеротрофам, то есть получает органические вещества в готовом виде и сам не в состоянии их производить. Ca. Carbobacillus altaicus AL32 и H. schlegelii AL33 нуждаются в кислороде для своей жизнедеятельности, а B. lithotrophica AL31 обходится без этого газа.

Главная общая черта живущих в верхних слоях почвы открытых буроугольных карьеров бактерий - устойчивость к очень высоким температурам, таким, при которых подавляющее большинство организмов буквально свариваются заживо. Ранее было известно, что они населяют геотермальные источники. Авторы работы предполагают, что эти бактерии оказались вблизи фумаролов среди угля и битума благодаря своим крайне устойчивым к внешним воздействиям спорам, способным распространяться на большие расстояния. Скорее всего, экосистема микроорганизмов, живущих за счет продуктов взрывов угля, еще весьма молода, и вероятно, что в будущем к трем преобладающим в ней фирмикутам добавятся и другие виды бактерий.

Похожие новости

  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    1129
  • 16/04/2018

    Томские ученые приступили к реализациипроекта в области биоинженерии кости

    ​Исследователи ТГУ приступили к реализации крупного междисциплинарного проекта в области биоинженерии кости. Соисполнителями по проекту являются биологи, химики, медики, фармакологи и другие специалисты из научных центров России и зарубежья.
    86
  • 12/01/2018

    Цитируемые ученые ТПУ: самые медийные научные статьи 2017 года

    Всего, по данным отдела развития публикационной активности ТПУ, на конец 2017 года политехниками опубликовано 500 научных статей в журналах с импакт-фактором более 1, из них 421 — в журналах первого и второго квартилей (данные актуальны на 13 декабря 2017 года).
    365
  • 09/08/2016

    В ТПУ разрабатывают систему автоматического обнаружения сбоев в работе организма

    ​Молодой ученый Томского политехнического университета (ТПУ) работает над системой автоматического контроля состояния здоровья с помощью фитнес-трекеров. После обнаружения сбоя система будет самостоятельно запускать электромагнитную терапию, которая будет способствовать нормализации работы организма  Система, разрабатываемая экспертом Полигона инженерного предпринимательства ТПУ Иваном Зерниным, состоит из двух элементов: фитнес-трекера и физиотерапевтического браслета.
    990
  • 17/02/2017

    В ТУСУРе разработали сервис для владельцев комнатных растений

    Студенты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники создают систему для удаленного наблюдения и ухода за комнатными растениями.С ее помощью возможно будет ухаживать за любимым растением, находясь в командировке или отпуске: наблюдать в онлайн-режиме и при необходимости корректировать "параметры ухода" из любой точки земного шара через веб-сервер.
    842
  • 06/07/2017

    ТУСУР представил на выставке разработки для газовой отрасли

    Разработки Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники в интересах газовой отрасли были представлены на выставке продукции предприятий Томской области, в осмотре которой приняли участие представители ПАО "Газпром".
    451
  • 07/08/2017

    Нефтяники и аквалангисты будут использовать водный беспилотник

    ​Ученые Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) создали беспилотник на воде, с помощью которого исследуют озера. Судно длиной около метра сделано на базе аэросаней и оборудовано эхолотом.
    633
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    574
  • 22/11/2016

    По итогам конкурса ВИК.Нано: наносито для крови

    Nanonewsnet.ru продолжает публиковать интервью о решении непростых инженерных задач. На вопросы о конкурсе ВИК.Нано и о своем проекте по очистке крови с помощью композитных сит из керамики и цеолитов ответил аспирант Томского государственного университета, один из трех финалистов, получивших главный приз конкурса, Александр Бузимов.
    1371
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    1211