Растения используют оригинальный механизм для получения энергии от солнечного света - фотосинтез. Но, как теперь выясняется, они далеко не единственные: некоторые морские бактерии также могут производить светоактивные красящие пигменты и использовать их для выработки энергии. Об этом свидетельствует исследование международной исследовательской группы, опубликованное в «Nature».
В 200 году американские ученые впервые обнаружили, что некоторые бактерии несут в своей ДНК ген, кодирующий ранее неизвестный тип светоактивного пигмента - протеородопсин. Согласно существовавшей тогда гипотезе, вещество, родственное зрительному пигменту нашей сетчатки, теоретически могло также использоваться этими бактериями для фотосинтеза. Однако подтвердить это предположение не удалось.
Относится к зрительному пигменту
Но теперь впервые группа исследователей из Кальмарского университета в Швеции вместе со шведскими и испанскими коллегами добилась успеха. Ученые собрали образцы 20 различных видов бактерий из разных морских районов и впервые нанесли на карту их геном. У некоторых из них действительно был обнаружен ген, кодирующий протеородопсин. С этими видами исследователи затем провели эксперименты в лаборатории, которые ясно показали, что пигмент действительно активируется солнечным светом и вырабатывает энергию для роста бактерий.
«Мы давно думали, что водоросли - единственные существа в море, которые используют солнечный свет для роста», - объясняет Джарон Пинхасси, морской микробиолог из Кальмарского университета. Но теперь ученые открыли новый тип фотосинтеза - и фотосинтетически активные организмы - которые не зависят от водорослей и также имеют место во всех океанах мира. Учитывая тот факт, что каждый литр морской воды может содержать около миллиарда бактерий, эти новые игроки являются важными «игроками» в энергетическом балансе Земли, а также в круговороте углерода.
Возможности для технических приложений
«Бактерии в поверхностных водах океанов плавают в море света», - говорит Пинхасси. «Поэтому неудивительно, что эволюция также наделила микроорганизмы способностью использовать этот богатый источник энергии. Цветной пигмент также может сыграть роль в будущем в коммерческих и экологических целях, таких как разработка искусственного фотосинтеза для производства зеленой энергии».