新型微生物将石油降解为天然气

在许多被称为“渗漏”的地方，原油和天然气自然从海底逃逸。在那里，这些碳氢化合物从烃源岩通过裂缝和沉积物向上移动到地表，在那里它们从地下泄漏并维持黑暗海洋中多种人口密集的栖息地。烷烃在到达沉积物表面之前已经被降解。即使在没有氧气的沉积物的深处，它也为地下微生物提供了重要的能源，其中包括一些所谓的古菌。

古菌近年来出现了许多惊喜。现在，由德国不来梅马克斯普朗克海洋微生物研究所和海洋环境科学中心MARUM的科学家领导的一项研究提供了有可能改变长链的微生物的环境信息，基因组和第一张图像。碳氢化合物到甲烷他们的结果发表在mBio期刊上。

将油分解成甲烷和二氧化碳

这种微生物，一种名为Methanoliparia的古生物，通过称为烷烃歧化的过程转化碳氢化合物：它将油分解为甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。以前，这种转变被认为需要两种生物，古菌和细菌之间的复杂关系。在这里，马克斯普朗克海洋微生物研究所和MARUM的团队为不同的解决方案提供了证据。“这是我们第一次看到一种微生物有可能将石油单独降解为甲烷，”第一作者Rafael Laso-Pérez解释说。

在墨西哥湾巡航期间，科学家们收集了Chapopote Knoll的沉积物样本，这是一种海洋中3000米深的油气渗漏。回到不来梅的实验室，他们进行了基因组分析，发现Methanoliparia配备了新的酶，可以使用非常活泼的油而不需要氧气。“这种新生物，Methanoliparia，是一种复合物，”本研究的发起者和资深作者Gunter Wegener说。“它的一些亲属是多碳烃降解古菌，其他的是长期以来已知的产甲烷菌，它们形成甲烷作为代谢产物。”使用两种亲属Methanoliparia的组合酶工具激活和降解油，但形成甲烷作为最终产品。此外，有机体的可视化支持所提出的机制：“显微镜检查显示Methanoliparia细胞附着在油滴上。我们没有发现它需要细菌或其他古菌作为合作伙伴的任何暗示，”Wegener继续说道。

非常频繁且全球分布

产甲烷微生物对于地球气候的发展非常重要，因为它们的代谢产物甲烷是一种重要的温室气体，其效力是二氧化碳的25倍。因此，Laso-Pérez和他的同事们也有兴趣了解这种新型生物有多广泛。“我们对DNA文库进行了扫描，结果发现Methanoliparia经常在油藏中检测到 - 而且只在油藏中 - 在整个海洋中检测到。因此，这种生物体可能是将长链烃转化为甲烷的关键因素，”拉索-佩雷斯。

因此，科学家接下来想深入研究这种微生物的秘密生活。“现在我们有关于Methanoliparia的广泛分布和惊人潜力的基因组证据和图片。但我们还不能在实验室中培育它们。这将是下一步要做的。它将使我们能够研究更多令人兴奋的细节，“韦格纳解释道。“例如，是否有可能扭转这一过程，最终使我们能够将温室气体转化为燃料。”

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