QUẢNG CÁO

Một cách sản xuất oxy mới trong đại dương

Một số vi sinh vật ở biển sâu sản xuất oxy theo một cách cho đến nay vẫn chưa được biết đến. Để tạo ra năng lượng, loài archaea 'Nitrosopumilus maritimus' sẽ oxy hóa amoniac, với sự có mặt của oxy, thành nitrat. Nhưng khi các nhà nghiên cứu niêm phong vi khuẩn trong hộp kín, không có ánh sáng hoặc oxy, chúng vẫn có thể tạo ra O2 để sử dụng trong quá trình oxy hóa amoniac thành nitrit.  

Các đại dương đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì mức độ oxy trong khí quyển. Khoảng 70% ôxy trong khí quyển được tạo ra bởi các thực vật biển, rừng nhiệt đới chiếm khoảng một phần ba (28%) lượng oxy trên Trái đất, 2 phần trăm còn lại là Trái đấtOxy đến từ các nguồn khác. Đại dương tạo ra oxy thông qua quá trình quang hợp của thực vật đại dương (thực vật phù du, tảo bẹ và tảo phù du).  

Tuy nhiên, có một số ít loài vi khuẩn sống trong đại dương tạo ra oxy trong bóng tối, không có ánh sáng mặt trời, thông qua một quá trình khác với quá trình quang hợp. Nitrosopumilus maritimus hiện đã gia nhập nhóm vi sinh vật dựa trên khả năng này.  

Vi khuẩn cổ (hay vi khuẩn cổ) là những vi khuẩn đơn bào có cấu trúc tương tự như vi khuẩn (do đó cả vi khuẩn cổ và vi khuẩn đều là sinh vật nhân sơ), nhưng khác biệt về mặt tiến hóa với vi khuẩn và vi khuẩn. sinh vật nhân chuẩn, do đó hình thành nên nhóm sinh vật sống thứ ba. Archaea sống ở môi trường ít ôxy và là vi khuẩn kỵ khí bắt buộc (có nghĩa là chúng không thể tồn tại ở mức ôxy bình thường trong khí quyển), ví dụ: sinh vật ưa nhiệt sống trong môi trường cực kỳ mặn, sinh vật ưa nhiệt tạo ra mêtan, sinh vật ưa nhiệt sống trong môi trường cực nóng, v.v.  

Khoảng 30% sinh vật phù du của đại dương được tạo thành từ vi khuẩn ôxy hóa amoniac (AOA), cùng với vi khuẩn ôxy hóa nitrit (NOB) cung cấp nguồn nitơ vô cơ chủ yếu trong đại dương và đóng vai trò quan trọng trong chu trình nitơ đại dương.  

Cả hai vi khuẩn cổ này, tức là AOA và NOB được biết là phụ thuộc vào oxy phân tử (O2) trong quá trình oxy hóa amoniac thành nitrit.  

NH3 + 1.5 O2 → KHÔNG2 + H2O+H+  

Tuy nhiên, những vi khuẩn cổ này được tìm thấy rất nhiều trong môi trường biển thiếu khí với nồng độ oxy rất thấp hoặc thậm chí không thể phát hiện được. Điều này là rất đáng ngạc nhiên, đặc biệt là trong thực tế là chúng không có quá trình chuyển hóa kỵ khí được biết đến. Quá trình chuyển hóa năng lượng của chúng cần oxy, tuy nhiên chúng được tìm thấy trong môi trường không thể phát hiện được oxy. Họ làm nó như thế nào?  

Để điều tra điều này, nhà nghiên cứu tiến hành ủ giống cổ xưa Nitrosopumilus maritimus ở nồng độ oxy cực thấp trong nano (10-9) phạm vi. Họ phát hiện ra rằng sau khi cạn kiệt oxy, vi khuẩn cổ có thể tạo ra một lượng nhỏ oxy trong điều kiện thiếu khí. Họ đã sản xuất O2 để oxi hóa bản thân amoniac đồng thời khử nitrit thành oxit nitơ (N2O) và dinitrogen (N2). 

Nghiên cứu này đã chỉ ra con đường oxy hóa amoniac kỵ khí (cách O2 sản xuất bởi Nitrosopumilus maritimus trong môi trường đại dương cạn kiệt oxy cho phép chúng oxy hóa amoniac thành nitrat để tạo ra năng lượng). Nó cũng khám phá ra một con đường mới của N2 sản xuất sâu biển môi trường. 

*** 

Nguồn:  

  1. Kraft B., et al 2022. Sản xuất ôxy và nitơ bằng khảo cổ ôxy hóa amoniac. Khoa học. Ngày 6 tháng 2022 năm 375. Tập 6576, Số 97 trang 100-XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe6733 
  1. Martens-Habbena W., và Qin W., 2022. Quá trình nitrat hóa cổ rễ mà không cần oxy. Khoa học. Ngày 6 tháng 2022 năm 375. Tập 6576, Số 27 trang 28-XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abn0373 

***

Nhóm SCIEU
Nhóm SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Khoa học Châu Âu® | SCIEU.com | Những tiến bộ đáng kể của khoa học. Tác động đến loài người. Đầu óc đầy cảm hứng.

Theo dõi bản tin của chúng tôi

Để được cập nhật tất cả các tin tức mới nhất, ưu đãi và thông báo đặc biệt.

Hầu hết các bài viết được ưa thích

Sản xuất đường qua trung gian Glucagon ở gan có thể kiểm soát và ngăn ngừa bệnh tiểu đường

Một dấu hiệu quan trọng cho sự phát triển của bệnh tiểu đường đã được xác định. Các...

Chẩn đoán thiếu hụt vitamin D bằng cách xét nghiệm mẫu tóc thay vì xét nghiệm máu

Nghiên cứu cho thấy bước đầu tiên hướng tới việc phát triển một bài kiểm tra cho ...

Hướng tới giải pháp dựa vào đất cho biến đổi khí hậu 

Một nghiên cứu mới kiểm tra sự tương tác giữa các phân tử sinh học và đất sét...
- Quảng cáo -
94,567Người hâm mộNhư
47,692Người theo dõiTheo
1,772Người theo dõiTheo
30Thuê baoTheo dõi