Bakterien sind in der Lage, möglicherweise jedes organische Material zu verarbeiten und leben unter extremsten Bedingungen, daher gibt es nur sehr wenige Orte auf der Erde, an denen sie nicht existieren würden. Aber manchmal müssen sie “Partner” verwenden, um eine Substanz abzubauen. In der Natur gibt es zum Beispiel Bakterien, die Erdölkohlenwasserstoffe – Alkane, also große Moleküle mit einer langen Kette von Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen – abbauen können. Da in der Umgebung des Erdöls jedoch kein Sauerstoff vorhanden ist, entstehen bei der Zersetzung von Kohlenwasserstoffen Essigsäure und Wasserstoff. Wenn Sauerstoff in der Nähe wäre, würde Essigsäure in energiereiche Moleküle umgewandelt. Die Bildung von Essigsäure könnte in der Raffinerieindustrie ein großes Problem darstellen, aber es gibt andere Bakterien, die Archaeen, die die von den Raffinationsbakterien begonnene Verarbeitung fortsetzen. Darüber hinaus gibt es zwei Arten von ihnen. Einige von ihnen spalten Essigsäure und gewinnen daraus Methan und Kohlendioxid. Andere ernähren sich von CO2 und Wasserstoff, während sie Methan und Wasser freisetzen. Lange Zeit glaubte man, dass Archaeen allein kein sauberes Öl verarbeiten können.
Wissenschaftler haben Bakterien gefunden, die Öl in Methan umwandeln
Bakterien brauchen keine Helfer, um Öl zu verarbeiten
Archaeen, also Bakterien, die als Nebenprodukt Methan freisetzen, werden gemeinhin als Methanogene bezeichnet. Sie werden zusammen mit ölraffinierenden Mikroben gefunden. Somit sind drei Arten von Mikroben an der Ölraffination beteiligt – zwei Arten von Archaeen und ölraffinierende Mikroben. Archaeen könnten ohne Verbündete auskommen, aber sie sind nicht in der Lage, große organische Moleküle zu verarbeiten, daher können sie nicht alleine existieren. Oder besser gesagt, dies wurde bis zu einer bestimmten Zeit von der Wissenschaft berücksichtigt.
Wissenschaftlern standen allmählich immer mehr Daten zur Verfügung, die darauf hindeuteten, dass es Archaea-Methanogene gibt, die sich ohne die Hilfe anderer Mikroben von Kohlenwasserstoffen ernähren. Vor einigen Jahren wurden solche Bakterien auf dem Grund des Golfs von Mexiko identifiziert. Sie werden Candidatus Methanoliparia genannt, eine Gruppe von Archaeen, die die gleichen biochemischen Eigenschaften aufweisen.
Candidatus Methanoliparia Bakterien, die gelernt haben, selbst Öl zu verarbeiten
Die Schwierigkeit, sie zu studieren, liegt darin, dass sie nur unter bestimmten Bedingungen existieren können. Es ist nicht einfach, ihnen solche Bedingungen im Labor zu bieten. Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern hat jedoch noch gelernt, wie man sie künstlich anbaut. Die aus dem Ölfeld entnommenen Bakterien wurden in eine sauerstofffreie Umgebung mit einer Temperatur von 35 bis 65 ° C, frei von jeglichen anorganischen Stoffen, gebracht. Als Ergebnis entdeckten Wissenschaftler, dass lange Kohlenwasserstoffe, Alkane, aus dem Öl verschwanden und eine große Menge Methan gebildet wurde. Sie berichteten dies in ihrem Artikel, der in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
Zweifellos hatten die Archäer gelernt, Öl „in einer Person“ zu verarbeiten. Durch die Transplantation von Mikroben in ein neues Nährmedium blieben praktisch keine ölraffinierenden Mikroben mehr übrig, die Menge an Archaea-Methanogenen blieb jedoch stabil. Gleichzeitig ging der Prozess der Kohlenwasserstoffverarbeitung stetig weiter.
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Wie Bakterien lernten Öl in Methan umwandeln
Untersuchungen haben gezeigt, dass Candidatus Methanoliparia nicht auf Zellen anderer Mikroben angewiesen ist. Sie sind in der Lage, alle chemischen Prozesse selbst durchzuführen, bei denen normalerweise methanogene Bakterien und ölraffinierende Mikroben zusammenwirken. Um große Moleküle abzubauen, verwenden die gefundenen Bakterien ein Enzym, das Wissenschaftler bisher nur bei anderen Archaeen beobachtet haben, die zwar kurze Alkane verarbeiten können, aber kein Methan abgeben.
Bakterien, die Öl umwandeln, können zur Beseitigung von Ölverschmutzungen verwendet werden
Mit anderen Worten, methanogene Archaeen zur Verarbeitung lange Kohlenwasserstoffe, haben biochemische Instrumente angenommen, die nicht-methanogene Archaeen verwenden. Darüber hinaus verwenden sie dieses Werkzeug ausschließlich zum Aufspalten langer Arkana, berühren jedoch nicht die kurzen. Dies beweist einmal mehr, wie genial und anpassungsfähig Bakterien an ihre Umgebung sein können. Lassen Sie mich daran erinnern, dass ich vor kurzem über Bakterien gesprochen habe, die gelernt haben, Plastik zu recyceln.
Hilft Candidatus Methanoliparia den Menschen? Erstens ist es einfacher geworden, sie im Labor zu züchten. Zweitens können sie theoretisch verwendet werden, um Ölverschmutzungen im Wasser zu beseitigen. Darüber hinaus ist es durchaus möglich, dass sie in der Ölraffination Anwendung finden.