Симбиотические бактерии служат водородными «Топливными элементами» для глубоководных мидий

У водородных топливных элементов многообещающие будущие, планируется, что они будут использоваться как альтернативный источник топлива во всем – от автомобилей до генераторов. Но на сегодняшний день у них есть один большой минус – они все еще остаются дорогими, сложными и главное редкими. Но оказывается, что глубоководная морская экосистема уже давно использует такие портативные топливные элементы.

Ученые нашли глубоководных моллюсков, которые живут в паре с бактериями, а те используют водород в качестве топливного источника. Мидии – первый глубоководный организм, который, как, оказалось, потребляет водород, который извергается с горячих глубоководных гейзеров.

Среди гидротермальных отверстий на дне океана живет богатое разнообразие живых организмов, где они получают энергию из отходов, выделяемых хемосинтезирующими микробами – это организмы способные окислять молекулярный водород. В некоторых случаях микробы становятся бортовыми «топливными элементами» для червей, ракообразных и моллюсков. Ученые думали, что бактерии использовали только два источника энергии для хемосинтеза: водородный сульфид и метан. Но немецкие исследователи обнаружили и третий – водород. Они обнаружили, что мидии потребляют окисленный водород.

Данное открытие довольно интересно для многих отраслей человеческой деятельности – от химического машиностроения до астробиологии (наука, которая занимается изучением происхождения жизни во Вселенной). Как организмы, которые потребляют метан или водородные составы, живут под водой и не требуют ни капли солнечного света – это предмет исследования для астробиологов. А обнаружение генов и ферментов, которые делают возможным водородный метаболизм, это поле деятельности для микробиологов, океанологов и генетиков.

Немецкие ученые, изучая мидии под названием Bathymodiolus puteoserpentis, которые живут в изобилии вокруг подводных гейзеров, обнаружили также его симбионта, который обитает в раковине мидии и использует серу или водород в качестве источника энергии. Как говорит Николь Дюбилье, исследователь из института Макса Планка, данные организмы могли использовать и другие источники энергии, но водород может обеспечить в семь раз больше энергии, чем окисление метана и до 18 раз больше чем окисление сульфида.

Исследователи использовали глубоководные подводные лодки с дистанционным управлением для доставки нескольких мидий на поверхность. Эксперименты над ними показали, что действительно моллюски потребляют водород. Также были выполнено множество тестов, которые показали, что для окисления водорода мидии используют фермент под названием гидрогеназ.