В горящих угольных пластах Кузбасса обнаружены микроорганизмы, перерабатывающие вредные вещества

К геотермальным экосистемам относят, например, вулканы и горячие источники, для них характерны суровые условия: крайне высокие температуры, очень кислая или щелочная среда, содержание химически активных соединений, часто смертельных для живых организмов.

«Существовать здесь могут лишь очень приспособленные микроорганизмы. Они не только обладают уникальными защитными системами, но и способны получать энергию в ходе химических превращений тех веществ, что им доступны. Особенности их метаболизма активно использует человек: одни ферменты помогают биологам размножать молекулы ДНК в пробирке, другие — отбеливать ткани», — говорит Виталий Кадников, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ФИЦ Биотехнологии РАН.

Аналогами этих термальных экосистем являются на данный момент плохо исследованные места добычи углеводородов - нефтяные скважины и угольные карьеры. Последние и стали объектом изучения группы специалистов из московского ФИЦ Биотехнологии РАН и Томского государственного университета. Авторы исследования изучили карьеры Кемеровской области и отобрали пробы пластов из мест с признаками подземных пожаров. Затем во взятых пробах биологи определили видовой состав микроорганизмов.

Так, выяснилось, что в Кузбасском карьере обитает более десятка групп микроорганизмов – бактерий (большинство) и архей, перерабатывающих аммиак в нитрит. Последнее соединение стало «пищей» для другой группы организмов, в свою очередь перерабатывающей его в нитраты, используемые людьми, например, в сельском хозяйстве в качестве удобрений.

Среди бактерий преобладали представители типа Chloroflexi, часто встречающиеся в средах с высоким содержанием углекислого газа и способные перерабатывать ядовитый угарный газ в CO2, что может принести пользу при разработке новых технологий очистки воздуха. Другие из найденных бактерий могут окислять водород с образованием воды, а некоторым для поддержания жизни нужен метан.

Таким образом, Кузбасский карьер оказался сбалансированным микробным сообществом, по разнообразию превосходящим подобные объекты на Алтае, а также в Китае и США.

«Наше исследование — еще один шаг к пониманию того, как возникли эти относительно молодые экосистемы, какие связи в них есть и можем ли мы использовать их. Они очень похожи на те, что формируются вокруг горячих источников, но кто знает, может, в них найдутся очень специфические организмы, которые позволят разработать новые способы получения ценных биотехнологических продуктов за счет использования водорода и угарного газа, образующихся при газификации угля», — говорит Виталий Кадников.