Otkrića

Cijanobakterije kao izvor metana

Najnovija studija istraživača iz Nemačke pokazuje da cijanobakterije proizvode znatne količine metana u okeanima, kopnenim vodama i na kopnu

Tekst: Ivana Nikolić

Cijanobakterije, koje se nazivaju i modrozelene alge ili modrozelene bakterije, jedne su od najzastupljenijih organizama na planeti Zemlji, posebno poznate po svojoj sposobnosti da stvaraju toksine. Istraživači sa Instituta Lajbnic za slatkovodnu ekologiju i ribarstvo i sa Univerziteta Hajdelberg u Nemačkoj u svojoj najnovijoj studiji prvi put su pokazali da cijanobakterije stvaraju relevantne količine metana u različitim vodenim basenima. Zbog klimatskih promena dolazi do povećanja učestalosti i obima takozvanog cvetanja cijanobakterija, čime se intenzivira oslobađanje metana iz kopnenih voda i okeana u atmosferu. Studija elaborira značaj 17 vrsta cijanobakterija koje se pojavljuju u morima, slatkim vodama i na kopnu.

Sve dosad smatralo se da samo mikroorganizmi iz domena Archaea proizvode metan i to isključivo bez prisustva kiseonika (anoksičnim uslovima). Međutim, ovu tvrdnju su pobili rezultati međunarodnog tima naučnika koji je predvodila dr Mina Bižić sa Instituta Lajbnic.

„Cijanobakterije u površinskoj vodi su prethodno nepoznati izvor metana i uspeli smo da prvi put pokažemo da ove bakterije tokom fotosinteze proizvode metan. Izuzetnost otkrića je i u tome što smo prvi put pokazali da metan može imati značajnu produkciju i u uslovima prisustva kiseonika (aerobnim uslovima). Ovaj istraživački rezultat je važan za razumevanje dodatnog doprinosa metana efektu staklene bašte“, kaže dr Bižić. Da bismo pokazali da se metan formira u ćeliji tokom pretvaranja svetlosne energije u hemijsku energiju, Tomas Klinč, koautor sa Univerziteta u Hajdelbergu, koristio je izotopski označen ugljenik.

Koristeći sistem masene spektrometrije koji izvlači rastvorene gasove iz vode tim je uporedio količinu metana koju proizvode cijanobakterije sa količinama metana koje proizvode metanogene arheje i široko rasprostranjena modrozelena alga Emiliania huxleyi, kao predstavnk eukariota.

Cyanodragon© Slika 1: Grafički prikaz cijanobakterija koje prihvataju ugljen-dioksid i emituju metan. Autor: dr Mina Bižić

„Nedvosmisleno smo pokazali da cijanobakterije stvaraju relativno manje količine metana od arheja, ali više od eukariota. Teško je proceniti globalnu količinu metana koju stvaraju cijanobakterije zato što postoji ozbiljan nedostatak detaljnih podataka o biomasi ovih organizama u vodi i zemljištu“, kaže koautor studije, profesor Frank Kepler, inače istraživač sa Univerziteta u Hajdelbergu.

Slika 2: Grafički opis stvaranja metana od strane cijanobakterija iz različitih staništa na Zemlji. Preuzeto iz tabele S1 objavljenog naučnog rada. Autori: dr Mina Bižić i dr Dani Jonesku (Dr. Danny Ionescu)

Intenziviranje cvetanja modrozelenih algi znači posledično i veće emisije metana. Moguće je da cijanobakterije proizvode metan sa efektom staklene bašte još od najranijih dana planete Zemlje. One su, inače, široko rasprostranjene na Zemlji – ima ih u gotovo svakoj osvetljenoj sredini. Neke vrste se posebno dobro razvijaju u toploj morskoj ili slatkoj vodi gde hranljivih sastojaka ima u izobilju. Kao posledica klimatskih promena sve više i sve češće se javlja tzv. cvetanje cijanobakterija, a eksperti tvrde da će se ovakav trend sasvim sigurno nastaviti i u budućnosti.

„Prema našim trenutnim nalazima i uočenom porastu cvetanja cijanobakterija, očekuje se da će se emisije metana iz različitih vodnih sredina povećati”, zaključuje prof. Hans-Peter Grosart, istraživač na Institutu Lajbnic.

 

Izvor:

Bižić, T. Klintzsch, D. Ionescu, M. Y. Hindiyeh, M. Günthel, A. M. Muro-Pastor, W. Eckert, T. Urich, F. Keppler, H.-P. Grossart. Aquatic and terrestrial cyanobacteria produce methaneScience Advances, 2020; 6 (3): eaax5343 DOI: 10.1126/sciadv.aax5343

 

Dr Mina Bižić je rođena u Beogradu, gde je diplomirala Opštu biologiju (smer Hidroekologija). Nakon magistarskih studija u Švedskoj ponuđena joj je pozicija asistenta istraživača na Institutu za okeanografiju i limnološka istraživanja (IOLR) u Izraelu, što je ohrabrilo njenu želju da sledi akademski put. Doktorirala je na „Maks Plank“ institutu za marinsku mikrobiologiju (MPI) u Bremenu, Nemačka, nakon čega je nastavila postdoktorsko istraživanje na Lajbnic institutu za eksperimentalnu limnologiju (IGB) u Berlinu. Dr Bižić je nezavisni istraživač na Lajbnic institutu, gde se bavi istraživanjem mikrobiologije voda. Više detalja: https://www.igb-berlin.de/en/profile/mina-bizic

OTKRIĆA

Svakoga dana se u svetu objavi više hiljada novih otkrića. Koja od njih su zaista bitna? Koja menjaju naučnu paradigmu? I kako razumeti šta se zapravo dešava na naučnim frontovima?

Istražite tekstove iz rubrike OTKRIĆA.

Istražite druge tekstove:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

CPN
Ulica kralja Petra 46
11000 Beograd
Republika Srbija
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs