Загадка, у которой пока нет решения, заключается в следующем: почему микроорганизм, процветающий в горячих источниках, черпает энергию из низкокачественных источников, а не из богатых?Шок, профессор геохимии в Школе исследования Земли и космоса и Школе молекулярных наук АГУ, давно изучает вопросы обитаемости в их применении к жизни на Земле и потенциальной жизни на других планетах.«Команда выделила этот организм, который является представителем рода Acidianus, из горячего источника в Йеллоустонском национальном парке и культивировал его в лаборатории», — сказал он. «Там ему был предоставлен выбор из трех различных источников геохимической энергии».
Этот микроб, сказал Шок, может получать энергию от соединения водорода с серой, водорода с железом или серы с железом. В экспериментах, которые проводила команда, водород и сера давали меньше всего энергии, а водород и железо — больше всего.«Удивительно, но организм лучше всего рос при самом низком энергоснабжении — и хуже всего он растет при использовании самого богатого энергетического материала», — сказал Шок.
Отчет ученых был опубликован 3 июля в журнале Nature Geoscience. Ведущий автор — Максимилиано Аменабар из Государственного университета Монтаны; Помимо Шока, другими авторами являются Эрик Роден (Университет Висконсина), Джон Питерс и Эрик Бойд (оба, штат Монтана).
Богатая диета: дорого обходится генетически?«Результаты были весьма противоречивыми, — сказал Шок. «Вполне естественно ожидать, что в любой среде« важные »источники энергии будут поддерживать большинство организмов, а слабые источники — ну, вы задаетесь вопросом, поддерживают ли они что-нибудь вообще».Оказывается, объяснил он, в генетическом смысле для организма может быть дорого обходиться с запасом большой энергии.
«Это похоже на добычу полезных ископаемых», — сказал он. «У вас может быть богатое месторождение руды, но если его добыча стоит дороже, чем вы можете получить за нее, то не стоит ее преследовать».А с точки зрения микроорганизмов, сказал Шок, «биологическая стоимость может зависеть от доступности. Возможно, низкоэнергетический источник более надежен по своей природе, чем высокоэнергетический».Шок предположил, что надежность может «настроить» метаболизм микроорганизма на всегда доступный источник энергии.
Но, видимо, не исключительно, добавил он. «Организм также способен использовать эти другие источники энергии. Однако, возможно, их использование требует больше работы, поэтому организм с ними растет медленнее».В центре внимания будущих исследований этого организма будет подробная оценка его энергетических затрат. Недавно завершенный геном для него поможет исследованиям.
Шок заключил: «Мы не знаем наверняка, почему этот организм лучше всего процветает на источниках пищи с низким содержанием энергии, но теперь задача заключается в том, чтобы выяснить это».