Globala hav absorberar cirka 25 % av den koldioxid som släpps ut i atmosfären när fossila bränslen förbränns. Elektricitetsätande bakterier som kallas fotoferrotrofer kan ge ett uppsving till denna viktiga process, enligt ny forskning från Washington University i St. Louis.

Forskare ledda av Arpita Bose, biträdande professor i biologi i konst och vetenskap, fann att bakterier som finns i bräcka sediment kan "äta" elektricitet och, i processen, absorbera och låsa undan klimatvärmande koldioxid. Denna ovanliga skicklighet ansågs tidigare vara nästan exklusiv för sötvattenbakterier, men kan vara vanlig hos marina bakterier. Studien publicerades den 30 maj i The ISME Journal , en officiell tidskrift för International Society of Microbial Ecology.

"Dessa mikrober fixerar och binder koldioxid och de kan både "äta" elektricitet och utföra fotoferrotrofi, "Bose sa." Fotoferrotrofer använder lösligt järn som en elektronkälla för fotosyntes medan de fixerar koldioxid. Marina miljöer är bra platser för dem eftersom de är rika på många saker de behöver.

"Vi är intresserade av dessa mikrober på grund av deras roll i kolbindning, "sa hon." Kanske kan dessa mikrober vara viktiga för att bekämpa klimatförändringar. "

De första fotoferrotroferna som forskare isolerade på 1990 -talet kom från sötvattenekosystem. Endast två marina fotoferrotrofer har tidigare upptäckts, men dessa bakterier är svåra att hålla vid liv i en laboratoriemiljö.

"Detta försvårade verkligen undersökningar av marina fotofrotrotrofer, sa Bose.

För det nya arbetet, Bose återvände till en av hennes favoritplatser för att jaga bakterier, Woods Hole, Massachusetts, och Trunk River mynning. Där, hon och medlemmar i hennes team isolerade 15 nya stammar av de vanliga marina anoxygena fototrofa bakterierna Rhodovulum sulfidophilum.

"Vi fann att alla Rhodovulum-stammar var kapabla till fotoferrotrofi, och vi använde AB26 som en representativ stam för att visa att det också kan förbruka el, "Sa Bose.

I laboratoriet, bakterierna kunde skörda elektroner direkt från en elkälla; i det vilda, de skördar troligen elektroner genom rost och andra järnmineraler som naturligt förekommer i marina sediment.

Forskarna genomförde sedan ytterligare tester med en av stammarna för att ytterligare belysa vägen som bakterierna använder för att direkt konsumera elektroner. Ett tidigare okänt elektronöverföringsprotein verkar vara nyckeln till processen, även om ytterligare forskning behövs för att specifikt beskriva den molekylära mekanismen.

"Oxygena fototrofer, som Rhodovulum sulfidophilum, är brett spridda i marina ekosystem, sa Dinesh Gupta, postdoktor vid University of California, Berkeley, och medförfattare till den nya studien, som genomförde denna forskning som doktorand i Bose -laboratoriet. "Denna studie är den första som undersöker om de kan använda olösliga/fastfasämnen som elektrondonatorer och om denna elektronupptagningsprocess kan kopplas till koldioxidbindning eller koldioxidfixering i havet."

Eftersom dessa bakterier är vanliga och frodas redan i marina sediment, de kanske redan har en nyckel för framtida konstruerade tillvägagångssätt för klimatförändringar, Sa Bose.

"Vi måste förstå omfattningen av kolbindning de kan göra i naturen, eftersom det kan vara en kryptisk metabolism, "Bose sa." Vi kan också förstärka det ytterligare - både för bioteknik och för miljön. Denna studie är ett stort steg, sätta scenen för många framtida studier. "