Ang ilang mga mikrobyo sa malalim na dagat ay gumagawa ng oxygen sa isang hindi kilalang paraan. Upang makabuo ng enerhiya, ang archaea species na 'Nitrosopumilus maritimus' ay nag-oxidize ng ammonia, sa pagkakaroon ng oxygen, upang maging nitrate. Ngunit nang i-seal ng mga mananaliksik ang mga mikrobyo sa mga lalagyan ng airtight, nang walang ilaw o oxygen, nakagawa pa rin sila ng O.2 para sa paggamit sa oksihenasyon ng ammonia sa nitrite.
Ang mga karagatan ay may mahalagang papel sa pagpapanatili ng antas ng oxygen sa atmospera. Humigit-kumulang 70% ng oksiheno sa atmospera ay ginawa ng mga halaman sa dagat, ang mga rainforest ay bumubuo ng humigit-kumulang isang-katlo (28%) ng oxygen ng Earth, ang natitirang 2 porsyento ng LupaAng oxygen ay nagmumula sa iba pang mga mapagkukunan. Ang karagatan ay gumagawa ng oxygen sa pamamagitan ng photosynthesis ng mga halamang karagatan (phytoplankton, kelp, at algal plankton).
Gayunpaman, mayroong isang pangkat ng ilang mga species ng microbes na naninirahan sa karagatan na gumagawa ng oxygen sa dilim, sa kawalan ng sikat ng araw, sa pamamagitan ng isang proseso na naiiba sa photosynthesis. Nitrosopumilus maritimus ay sumali na ngayon sa grupong ito ng mga maliit na mikrobyo batay sa kakayahang ito.
Ang Archaea (o archaebacteria) ay mga single-celled microbes na katulad ng bacteria sa istraktura (kaya ang archaea at bacteria ay prokaryotes), ngunit evolutionary na naiiba sa bacteria at eukaryotes, kaya bumubuo ng ikatlong pangkat ng mga buhay na organismo. Nakatira si Archaea kapaligiran mababa sa oxygen at obligadong anaerobes (ibig sabihin hindi sila makakaligtas sa normal na antas ng oxygen sa atmospera), halimbawa, ang mga halophile ay nakatira sa sobrang maalat na kapaligiran, ang mga methanogen ay gumagawa ng methane, ang mga thermophile ay naninirahan sa sobrang init na kapaligiran atbp.
Humigit-kumulang 30% ng mga microbial plankton ng karagatan ay binubuo ng ammonia-oxidizing archaea (AOA), na kasama ng nitrite oxidising bacteria (NOB) ay nagbibigay para sa nangingibabaw na inorganic nitrogen source sa karagatan at gumaganap ng pangunahing papel sa oceanic nitrogen cycle.
Parehong ang dalawang archaea na ito, ibig sabihin, ang AOA at NOB ay kilala na umaasa sa molecular oxygen (O2) sa pag-oxidize ng ammonia sa nitrite.
NH3 + 1.5 O2 → HINDI2- + H2O + H+
Gayunpaman, ang mga archaea na ito ay matatagpuan sa kasaganaan sa mga anoxic na kapaligiran sa dagat na may napakababa o kahit na hindi matukoy na antas ng oxygen. Ito ay lubhang nakakagulat, lalo na sa pagtingin sa katotohanan na wala silang kilalang anaerobic metabolism. Ang kanilang metabolismo ng enerhiya ay nangangailangan ng oxygen, ngunit sila ay matatagpuan sa mga kapaligiran kung saan ang oxygen ay hindi matukoy. Paano nila ito ginagawa?
Upang imbestigahan ito, ang mananaliksik nagsagawa ng incubations ng archaea Nitrosopumilus maritimus sa napakababang konsentrasyon ng oxygen sa nano (10-9) saklaw. Natagpuan nila na pagkatapos ng pag-ubos ng oxygen, ang archaea ay nakagawa ng maliit na halaga ng oxygen sa ilalim ng anoxic na mga kondisyon. Gumawa sila ng O2 para sa oksihenasyon ng ammonia mismo habang sabay na binabawasan ang nitrite sa nitrous oxide (N2O) at dinitrogen (N2).
Ang pag-aaral na ito ay nagpakita ng landas ng anaerobic ammonia oxidation (kung paano ang O2 paggawa ng Nitrosopumilus maritimus sa oxygen depleted oceanic environment ay nagbibigay-daan sa kanila na mag-oxidize ng ammonia sa nitrate upang makabuo ng enerhiya). Natuklasan din nito ang isang bagong landas ng N2 produksyon sa malalim dagat kapaligiran.
***
Pinagmumulan:
- Kraft B., et al 2022. Oxygen at nitrogen production sa pamamagitan ng ammonia-oxidizing archaeon. Agham. 6 Ene 2022. Vol 375, Isyu 6576 pp. 97-100. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe6733
- Martens-Habbena W., at Qin W., 2022. Archaeal nitrification na walang oxygen. Agham. 6 Ene 2022. Vol 375, Isyu 6576 pp. 27-28. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abn0373
***
