Ученые обнаружили бактерий, которые умеют окислять марганец и использовать энергию этой химической реакции для фиксации углекислого газа. Два вида бактерий в кокультуре превращали суспензию карбоната марганца в бляшки оксида марганца; в их транскриптоме нашли гены белков, которые могут осуществлять биохимические каскады хемосинтеза.

Найденные микроорганизмы, считают авторы статьи в Nature, могут замыкать природные циклы марганца и влиять на круговорот других элементов.

Автотрофы — организмы, которые умеют фиксировать атмосферный углерод и синтезировать органические вещества из неорганических. Энергию для этого они берут либо из солнечного света и тогда называются фотоавтотрофами, либо из химических реакций неорганических веществ, тогда они — хемолитоавтотрофы.

Бактерии, которые используют для хемосинтеза соединения азота, серы и железа, известны уже более века. Известен также ряд микроорганизмов, которые окисляют марганец, но зачем они это делают, остается непонятным. Ученые предполагают, что из таких химических реакций микроорганизмы умеют получать энергию. Однако до сих пор это не удавалось подтвердить экспериментально, и хемоавтотрофы, растущие на марганцевых средах, не были найдены.

Джареду Ледбеттеру (Jared Leadbetter) из Калифорнийского технологического института повезло — он на несколько месяцев оставил в раковине грязную посуду с остатками карбоната марганца (II), залитую водой из под крана. Вернувшись в лабораторию, исследователь обнаружил, что вместо светлой суспензии карбоната колбы покрыты темным налетом — оксидом марганца. Ледбеттер предположил, что марганец окислили бактерии. С коллегой он перенес материал в среду со строго определенным составом, а в качестве контроля использовал аналогичные стерильные среды.