اكتشف باحثون في جامعة فيينا نوعًا جديدًا من الكائنات الدقيقة التي تؤكسد كبريتيد سام باستخدام معادن حديدية، مما قد يساعد في منع المناطق الميتة في المحيطات. تحول هذه البكتيريا MISO الكبريتيد إلى كبريتات للحصول على الطاقة، مما يعيد تشكيل فهم الدورات العالمية للكبريت والحديد. النتائج، المنشورة في Nature، تبرز دور الكائنات الدقيقة في الحفاظ على التوازن البيئي.
قاد فريق دولي من علماء الأحياء الدقيقة مارك موسمان وألكسندر لوي في جامعة فيينا تحديد كائنات دقيقة قادرة على عملية أيضية جديدة. تُدعى بكتيريا MISO —لـ Microbial Iron oxide respiration coupled to Sulfide Oxidation— هذه الكائنات الدقيقة 'تتنفس' معادن الحديد من خلال أكسدة كبريتيد الهيدروجين، وهو غاز سام يُنتج في بيئات فقيرة بالأكسجين مثل رواسب البحار وترب المناطق الرطبة.
سابقًا، كان العلماء يعتقدون أن التفاعل بين كبريتيد الهيدروجين ومعادن أكسيد الحديد(III)، أو الصدأ، يحدث فقط كيميائيًا، مكونًا كبريتًا عنصريًا وموسلفيد الحديد. ومع ذلك، أظهر الباحثون أن الكائنات الدقيقة تستغل هذه التفاعل بنشاط للنمو، منتجة كبريتات مباشرة وتجاوز خطوات وسيطة في دورة الكبريت. 'نظهر أن هذه التفاعل الأكسدة-اختزال المهمة بيئيًا ليست كيميائية فقط'، يقول ألكسندر لوي، قائد مجموعة البحث في CeMESS، مركز علم الأحياء الدقيقة وعلم نظم البيئة في جامعة فيينا. 'يمكن للكائنات الدقيقة أيضًا استغلالها للنمو.'
في تجارب المختبر، أثبت عملية MISO أنها أسرع من نظيرتها الكيميائية، مما يشير إلى أن الكائنات الدقيقة تقود هذا التحول في الطبيعة. 'تزيل بكتيريا MISO الكبريتيد السام وقد تساعد في منع توسع المناطق المعروفة بـ"المناطق الميتة" في البيئات المائية، بينما تثبت ثاني أكسيد الكربون للنمو—مثل النباتات'، يضيف مارك موسمان، عالم أول في CeMESS.
يربط الاكتشاف دورات الكبريت والحديد والكربون في الموائل المحرومة من الأكسجين، مما يؤثر على إنتاج غازات الدفيئة. تمتلك بكتيريا وأركيا متنوعة القدرة الوراثية على MISO وتوجد في رواسب البحار والمناطق الرطبة والبيئات الاصطناعية. يقدر الدراسة أن هذه النشاط يمثل ما يصل إلى 7% من أكسدة الكبريتيد العالمية إلى كبريتات، مدفوعًا بحديد من الأنهار والجليديات. مدعومة من قبل صندوق العلوم النمساوي (FWF)، نُشرت البحث في Nature في 9 نوفمبر 2025، من قبل المؤلف الرئيسي Song-Can Chen وزملائه (DOI: 10.1038/s41586-025-09467-0).
'يظهر هذا الاكتشاف الإبداع الأيضي للكائنات الدقيقة ويبرز دورها اللا غنى عنه في تشكيل دورات العناصر العالمية للأرض'، يختم ألكسندر لوي.