科学者たちは、海に隠れている巨大な未知の炭化水素の循環を発見しました

油流出の恐ろしい余波で、それは通常、ほとんどの清掃を実行する最小の生物です。 驚くべきことに、科学者たちは、この小さな掃除が使い捨て可能なツールについてはほとんど知りません。

しかし、今、新しい研究のおかげで、研究者は、様々な範囲の小さな生物によって促進される天然の炭化水素の排出とリサイクルの全く新しいサイクルを発見した。 これは、いくつかの微生物が油を浄化することができる力をどのように持っているかどうかをよりよく理解するのに役立つことができます。 海に葉を流してください。

「海洋シアノバクテリアの2つのタイプのみが天然オイル漏れ、油流出、燃料投棄や陸流出を含む海洋に流入される他のすべてのタイプの石油を合わせたものよりも、年間最大500倍以上の炭化水素を海洋に追加しています。」、 と述べた カリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）の地球科学者のコーナーラブ。

しかし、私たちの海に炭化水素が人間にもっと貢献したものとは違って、これは一方通行の地域のゴミがありません。

主に次のような形の炭化水素 ペンタデカン （nC15）は、地球表面の40％に広がっており、他の微生物がその上に生息します。 Loveと同僚たちは、一度に水に約2万メートルトンだけ存在すると推定する方式で絶えず循環されています。

「二日ごとに海のすべてのペンタデカンを生産して消費します。 “Love 説明。

（Luke Thompson、Chisholm Lab / Nikki Watson、MIT）

上：全世界に分布する海洋シアノバクテリアの種、プロクロロコッカス。

今日の人類の炭化水素排出量は、私たちの周りの多くの側面で見つけることができます。 私たちは、化石燃料の抽出と使用を通じたバルクだけでなく、プラスチック、料理、キャンドル、絵画などさまざまな方法で炭素と水素原子だけで構成さこれらの分子を放出します。 リストは継続されます。

したがって、私たち自身の排出量の跡が私たちの海で自然に発生する巨大な炭化水素の循環を見ることができる能力を失ったことは驚くべきことではありません。

ラブと同僚は、最初にこのグローバルサイクルを明確に識別するために、少しの努力が必要でした。

ほとんどの人間炭化水素供給源とは距離が遠い北大西洋の栄養が不足している亜熱帯海域でのチームは、サンプルを採取した船を風に対抗して配置する必要がしたので、ペンタデカンが含まれているディーゼル燃料が7つの研究現場を汚さなかった。 収集中のデッキから料理、喫煙または塗装することができません。

「あなたが長い間船に乗ったことがあるのか​​は分からないが、毎日の塗料を塗ります。 ” 説明 UCSBの地球科学者David Valentine。 「それはゴールデンゲートブリッジとなります。一方の端から開始して、もう一方の端から開始すると、再起動時にします。」

陸に戻っヨングウォン者ガスクロマトグラフを使用して、海水サンプルのペンタデカンが、生物学的起源であることを確認することができました。

そのデータを分析した結果、彼らはシアノバクテリア細胞の量が多いほど、ペンタデカンの濃度が増加しており、炭化水素の地理的および垂直分布は、この微生物の生態系と一致することを発見した。

藍藻 プロクロロ鼻ス と Synechococcus 太陽光エネルギーが有機物に転換される、全世界の海洋の約1/4を担当しています。1次生産）と 前の実験室の栽培 彼らはその過程でpentadecaneを生産すると明らかにした。

バレンタインはシアノバクテリアについて説明します おそらくペンタデカンを使用 葉緑体（光合成細胞器官）で発見されるように、高度に曲がった膜の強力な構成要素として使用されます。

海でpentadecaneの循環は、また、これらのシアノバクテリアのdiel循環に従い – 一日中光の強度変化に反応して、水で垂直に移動します。

一緒に、これらの発見は、シアノバクテリアが実際に生物学的ペンタデカンの源泉であり、シアノバクテリアが循環を継続するために使用される二酸化炭素を生成する他の微生物によって消費されることを示唆しています。

地球の天然炭化水素の循環。 （デビッド・バレンタイン/ UCSB）

Loveのチームは数十個の細菌と表面居住地を確認しました。 コーセー サンプルにpentadecaneを添加した結果、花が咲きました。

彼らは炭化水素を消費する微生物が石油も分解することができるかをテストしました。 研究者は、メキシコ湾でのアクティブなオイルが漏れている地域にますます近づくサンプルに石油炭化水素を追加しました。

残念ながら、非生物学的炭化水素にすでに露出された地域の海サンプルのみ、これらの分子を消費する反応で咲く微生物が含まれていました。

DNAテストでは、これらの炭化水素を分解することができるタンパク質をコードすると考えられる遺伝子が微生物間違った生物学的炭化水素を摂取したと石油を摂取したこととの間に明確なコントラストを見せました。

「私たちは、海洋で発生する巨大で高速な炭化水素の循環があり、石油投入に対応する海洋の能力とは違うということを証明しました。」 と述べた 恋人。

研究者たちは、地球の天然炭化水素循環に関与する生物の生態と生理学をより理解するために、サンプルでの微生物のゲノムをシーケンシングし始めました。

「私は考える [these findings reveal] 私たちは、炭化水素を多く消費する有機体の生態についてどれだけ知らないのか、 ” と述べた 大好きです。

この研究では、 自然微生物。