Forskare har hittat orsaken till växthuseffekten

Upp till fyra procent av metanhalten på jorden kommer från syrerikt havsvatten, men forskare har inte kunnat fastställa den exakta källan till växthusgasen förrän nu. Nu säger forskare att de har hittat den.

Forskarna som gjorde upptäckten ville inte studera havets geokemi. De letade efter nya antibiotika. Projektet, som finansierades av National Institutes of Health, undersökte en ovanlig klass av potentiella antibiotika som kallas fosfonater, vilka redan används inom jordbruk och medicin.

”Vi studerar alla typer av antibiotika som har kol-fosforbindningar”, förklarar William Metcalf, professor i mikrobiologi vid University of Illinois och projektets ledare, och Wilfried van der Donk, professor vid Institute for Genomic Biology. ”Vi hittade gener i mikrober som vi trodde skulle kunna tillverka ett antibiotikum. Men det gjorde de inte. De gjorde något helt annat.”

Mikroben var Nitrosopumilus maritimus, en av de vanligaste organismerna på planeten, en invånare i det syrerika vattnet i det öppna havet. Forskare hittade gener i dessa mikrober som förmodligen skulle kunna producera potentiella antibiotika - fosfonsyror. Genom att ta det nödvändiga fragmentet av Nitrosopumilus maritimus DNA överförde forskarna kopior av det till genomet hos Escherichia coli (tarmbacill), men denna modifierade bakterie började producera inte ett antibiotikum, som forskarna hade hoppats, utan metylfosfonsyra (metylfosfonat).

Ämnet användes av forskare för att bekräfta en tidigare impopulär hypotes om att metan i havet är produkten av bakterier som bryter ner metylfosfonat till metan och fosforsyra.

"Det fanns bara ett problem med den här teorin", säger van der Donk. "Metylfosfonsyra hade aldrig tidigare upptäckts i marina ekosystem. Baserat på kända kemiska reaktioner var det svårt att förstå hur denna förening kunde produceras utan att använda ovanlig biokemi."

Genom att odla Nitrosopumilus maritimus i stora mängder i laboratoriet tillsammans med andra havslevande bakterier fann forskare att metylfosfonat ackumulerades i cellväggarna hos Nitrosopumilus maritimus. När organismen dog bröt andra bakterier kol-fosforbindningen i metylfosfonat för att sluka fosfor, ett grundämne som är sällsynt i haven men avgörande för liv. Således, när kol-fosforbindningen i metylfosfonat bryts, frigörs metan.

Forskare noterar att deras upptäckt kommer att göra det möjligt för dem att bättre förstå klimatförändringarnas natur på planeten.

"Vi vet att 20 procent av växthuseffekten kommer från metan, varav fyra procent kommer från en tidigare okänd källa. Vi behöver veta var metanet produceras och vad som händer med det för att förstå vad som kommer att hända när klimatet förändras", sa William Metcalf.

[ 1 ], [ 2 ]