ウィーン大学の研究者らが、鉄鉱物を使用して毒性のある硫化物を酸化する新しいタイプの微生物を発見し、海洋のデッドゾーンを防ぐのに役立つ可能性がある。これらのMISO細菌は、硫化物を硫酸塩に変換してエネルギーを得ており、地球規模の硫黄と鉄のサイクルに関する理解を再構築する。Natureに掲載された発見は、微生物が生態系のバランスを維持する役割を強調している。
ウィーン大学の微生物学者Marc MussmannとAlexander Loyが率いる国際チームは、新規の代謝プロセスを実行できる微生物を特定した。Microbial Iron oxide respiration coupled to Sulfide Oxidationの略でMISO細菌と名付けられたこれらの微生物は、水素硫化物という毒性ガスを酸化して鉄鉱物を「呼吸」し、海洋堆積物や湿地土壌などの酸素不足環境で生成される。
これまで、科学者たちは水素硫化物と鉄(III)酸化物鉱物（錆）の反応は化学的にのみ起こり、元素状硫黄と一硫化鉄を形成すると考えていた。しかし、研究者たちは微生物がこの反応を成長のために積極的に利用し、硫黄サイクルの途中段階を回避して直接硫酸塩を生成することを示した。「この環境的に重要な酸化還元反応は化学的なものだけではないことを示した」とAlexander Loyは語る。彼はウィーン大学の微生物学・環境システム科学センター（CeMESS）の研究グループリーダーだ。「微生物もこれを成長に利用できる。」
実験室での実験で、MISOプロセスは化学反応よりも速く進行し、自然界で微生物がこの変換を駆動していることを示唆した。「MISO細菌は毒性のある硫化物を除去し、水生環境でのいわゆる『デッドゾーン』の拡大を防ぐのに役立つ可能性があり、成長のために二酸化炭素を固定する—植物と同様だ」とCeMESSの上級科学者Marc Mussmannが付け加えた。
この発見は、酸素不足の生息地における硫黄、鉄、炭素のサイクルを結びつけ、温室効果ガスの生産に影響を与える。多様な細菌と古細菌がMISOの遺伝的容量を持ち、海洋堆積物、湿地、人間が作った環境で見つかる。研究では、この活動が河川や氷河からの鉄によって駆動される世界的な硫化物酸化から硫酸塩への最大7%を占めると推定されている。オーストリア科学基金（FWF）の支援を受けたこの研究は、2025年11月9日にNatureに掲載され、筆頭著者のSong-Can Chenと同僚らによる（DOI: 10.1038/s41586-025-09467-0）。
「この発見は微生物の代謝の巧妙さを示し、地球のグローバルな元素サイクルを形成する彼らの不可欠な役割を強調する」とAlexander Loyは結論づけた。