Disa mikrobe në thellësi të detit prodhojnë oksigjen në një mënyrë të panjohur deri tani. Për të gjeneruar energji, specia arkea 'Nitrosopumilus maritimus' oksidon amoniakun, në prani të oksigjenit, në nitrat. Por kur studiuesit mbyllën mikrobet në kontejnerë hermetik, pa dritë ose oksigjen, ata ishin ende në gjendje të prodhonin O2 për përdorim në oksidimin e amoniakut në nitrite.
Oqeanet luajnë një rol kyç në ruajtjen e nivelit të oksigjenit në atmosferë. Rreth 70% e oksigjen në atmosferë prodhohet nga bimët detare, pyjet tropikale përbëjnë afërsisht një të tretën (28%) të oksigjenit të Tokës, 2 përqind e mbetur e TokëOksigjeni vjen nga burime të tjera. Oqeani prodhon oksigjen përmes fotosintezës nga bimët oqeanike (fitoplankton, leshterik dhe plankton algash).
Megjithatë, ekziston një grup prej disa speciesh mikrobesh që jetojnë në oqean që prodhojnë oksigjen në errësirë, në mungesë të dritës së diellit, përmes një procesi të ndryshëm nga fotosinteza. Nitrosopumilus maritimus tani i është bashkuar këtij grupi të grusht mikrobesh në bazë të kësaj aftësie.
Arkeat (ose arkebakteret) janë mikrobe njëqelizore të ngjashme me bakteret në strukturë (prandaj edhe arkeat edhe bakteret janë prokariote), por evolucionarisht të ndryshëm nga bakteret dhe eukariotët, duke formuar kështu një grup të tretë të organizmave të gjallë. Arkeat jetojnë në Mjedise me përmbajtje të ulët oksigjeni dhe janë anaerobe të detyrueshme (që do të thotë se nuk mund t'i mbijetojnë nivelit normal të oksigjenit atmosferik), për shembull, halofilët jetojnë në mjedise jashtëzakonisht të kripura, metanogjenët prodhojnë metan, termofilet jetojnë në mjedise jashtëzakonisht të nxehta etj.
Rreth 30% e planktoneve mikrobiale të oqeaneve përbëhen nga arkea oksiduese të amoniakut (AOA), të cilat së bashku me bakteret oksiduese të nitritit (NOB) sigurojnë burimin mbizotërues të azotit inorganik në oqean dhe luajnë një rol kyç në ciklin e azotit oqeanik.
Të dyja këto dy arkea, p.sh., AOA dhe NOB dihet se varen nga oksigjeni molekular (O2) në oksidimin e amoniakut në nitrite.
NH3 + 1.5 O2 → JO2- + H2O + H+
Megjithatë, këto arkea gjenden me bollëk në mjedise detare anoksike me nivele shumë të ulëta apo edhe të pazbulueshme oksigjeni. Kjo është shumë befasuese, veçanërisht duke pasur parasysh faktin se ato nuk kanë metabolizëm anaerobik të njohur. Metabolizmi i tyre i energjisë kërkon oksigjen, megjithatë ato gjenden në mjedise ku oksigjeni është i padetektueshëm. Si e bëjnë këtë?
Për të hetuar këtë, Hulumtuesit kreu inkubacione të arkeave Nitrosopumilus maritimus në përqendrime jashtëzakonisht të ulëta të oksigjenit në nano (10-9) varg. Ata zbuluan se pas varfërimit të oksigjenit, arkeat ishin në gjendje të prodhonin sasi të vogla oksigjeni në kushte anoksike. Ata prodhuan O2 për oksidimin e vetë amoniakut duke reduktuar njëkohësisht nitritin në oksid azoti (N2O) dhe ditrogjeni (N2).
Ky studim tregoi rrugën e oksidimit anaerobik të amoniakut (si O2 prodhim nga Nitrosopumilus maritimus në mjedisin oqeanik të varfëruar me oksigjen u mundëson atyre të oksidojnë amoniakun në nitrat për të gjeneruar energji). Ai gjithashtu zbuloi një shteg të ri të N2 prodhimi në thellësi det mjedis.
***
Burimet:
- Kraft B., et al 2022. Prodhimi i oksigjenit dhe azotit nga një arkeon oksidues i amoniakut. Shkenca. 6 Jan 2022. Vëllimi 375, Numri 6576 faqe 97-100. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe6733
- Martens-Habbena W., dhe Qin W., 2022. Nitrifikimi arkeal pa oksigjen. Shkenca. 6 Janar 2022. Vëllimi 375, Numri 6576 fq. 27-28. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abn0373
***
