Американские ученые из Университета штата Монтана нашли решение метановому парадоксу, который заключается в появлении метана в водоемах, где отсутствуют обычные метанопроизводящие бактерии. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследователи обнаружили аномалию во время сбора данных, необходимых для анализа химического состава озера Йеллоустон в Йеллоустонском национальном парке, а также для изучения, как различные микроорганизмы в озере связаны с термальными источниками национального парка. Специалисты выявили метан, который в природной среде производится живыми организмами, однако в озере не было признаков присутствия типичных анаэробных микроорганизмов, которые выделяют метан в отсутствие кислорода.
В морской и пресноводной среде перенасыщение кислородом поверхностных вод было названо учеными метановым парадоксом, поскольку биологический синтез метана рассматривается как строго анаэробный процесс, осуществляемый чувствительными к кислороду метаногенами.
Специалисты провели метагеномный анализ выделенной из озерной воды ДНК, обнаружив, что в процессе выделения метана участвовали аэробные бактерии, в частности, протеобактерии Acidovorax. Им удалось идентифицировать ген, который участвует в синтезе газа. Он кодирует фермент аспартатаминотрансферазу (ААТ), и ученые пересадили его кишечной палочке Escherichia coli, которая при обычных условиях не способна превращать метиламин в метан. Однако при наличии гена AAT это оказалось возможным.
По словам ученых, они впервые обнаружили доказательство аэробного синтеза метана, который принципиально отличается от анаэробного. Скорее всего, это происходит в масштабах всей биосферы Земли, а не только в Йеллоустонском озере. Поскольку метан является парниковым газом, который эффективнее улавливает тепло, чем диоксид углерода, для полной оценки его роли в изменении климата необходимо точно знать природные источники этого вещества и естественные резервуары, где он содержится.