На морском дне Северного моря нашли микроорганизмы, которые могут участвовать в преобразовании тротила, просачивающегося из затонувшей немецкой подлодки времен Первой мировой войны. Открытие может помочь в разработке биологических методов борьбы с загрязнением, которое десятилетиями оставляют на дне старые боеприпасы.
Мировой океан хранит не только затонувшие корабли и исторические артефакты, но и опасное наследие войн. Корпуса судов постепенно разрушаются, а вместе с ними исчезает и естественный барьер между морской средой и содержимым военных грузов. Среди потенциальных загрязнителей тротил – взрывчатое вещество, которое десятилетиями могло оставаться внутри мин и снарядов. Ученые обнаружили, что в загрязненных осадках у одного из таких кораблекрушений живут микроорганизмы, способные адаптироваться к присутствию опасного вещества и участвовать в его преобразовании. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Communications Earth & Environment.
В центре исследования оказалась немецкая подводная лодка UC-30, затонувшая в Северном море в 1917 году. Она использовалась для постановки морских мин и, по данным исследователей, несла 18 мин с тротилом. Обломки находятся примерно в 66 морских милях к западу от датского Нюминдегаба, на глубине около 23 метров. Особое внимание ученых привлекли так называемые минные шахты – вертикальные отсеки внутри корпуса, в которых размещались боеприпасы. Осадки в этих полостях могли длительное время контактировать с загрязнителями, создавая своеобразную естественную лабораторию. Здесь можно изучать, как микробные сообщества реагируют на продолжительное воздействие химических веществ.
Проблема не ограничивается одной подлодкой. На морском дне по всему миру лежат затонувшие суда с боеприпасами и другими опасными материалами. По мере коррозии они могут становиться источниками загрязнения, причем последствия трудно оценить заранее: многое зависит от состояния корпуса, состава груза и особенностей окружающей среды.
Проблема никуда не ушла: ученые все еще ищут способы обнаружения химического оружия
Химическая война — одна из самых разрушительных форм конфликта. Она использует токсичные химикаты для выведения из строя, нанесения вреда или убийства без какого-либо физического контакта. В разное время она привела к гибели десятков тысяч людей и затронула более миллиона человек, которые получили травмы и столкнулись с долгосрочными последствиями для здоровья.
Читать далее Проблема никуда не ушла: ученые все еще ищут способы обнаружения химического оружия
Ученые изучили состав микробных сообществ в осадках из минных шахт и сравнили их с образцами из окружающей среды. В загрязненных участках обнаружилось больше представителей некоторых групп протеобактерий, в том числе Haliaceae и Rhodobacteraceae. Представители этих групп известны способностью существовать в сложных условиях; некоторые участвуют в преобразовании органических соединений. Исследователи также обнаружили признаки, указывающие на потенциальную роль ферментов, связанных с реакциями окисления и восстановления, а также с защитой клеток от химического стресса.
Это не означает, что бактерии «питаются тротилом» и полностью очищают воду. Точнее говорить о том, что длительное воздействие загрязнителя влияет на состав микробного сообщества: в таких условиях могут получать преимущество организмы, способные переносить химический стресс и преобразовывать определенные соединения.
Чтобы проверить свои наблюдения, исследователи провели дополнительные эксперименты с морскими осадками в лаборатории. В ходе испытаний продолжительностью 12 недель они подтвердили удаление тротила из исследуемой среды и обнаружили ферментные механизмы, которые могут участвовать в его преобразовании. Результаты лабораторных опытов согласовывались с некоторыми наблюдениями, сделанными непосредственно у затонувшей подлодки. Главное значение открытия заключается в том, что ученые получили новые сведения о естественных механизмах преобразования тротила в морских осадках.
Agent Orange — не единственный смертоносный химикат, которым уничтожали Вьетнам
Целая радуга новых химических формул обрушилась на природу Вьетнама с неба. Так называемые радужные гербициды использовались в качестве оружия больше десятилетия, и их последствия ощущаются и сегодня.
Читать далее Agent Orange — не единственный смертоносный химикат, которым уничтожали Вьетнам
Однако для практического применения предстоит ответить на несколько вопросов. Насколько быстро микроорганизмы способны преобразовывать загрязнитель в природных условиях? Как на этот процесс влияют температура, содержание кислорода и состав донных отложений? И – самое важное – какие вещества образуются в результате реакций и насколько они опасны для морских организмов? Последний вопрос принципиален. Уменьшение концентрации исходного загрязнителя еще не гарантирует полной безопасности среды: промежуточные продукты его преобразования тоже необходимо исследовать. Кроме того, лабораторные условия отличаются от реального морского дна, где химические процессы могут идти иначе.
В настоящее время исследователи не говорят о возможности просто выпустить определенные бактерии к затонувшему кораблю и поручить им обезвреживание боеприпасов. Работа скорее помогает определить, какие естественные процессы стоит изучать дальше и можно ли в перспективе использовать их для биологической очистки загрязненных участков. У идеи есть важное преимущество: микроорганизмы уже существуют в среде, где находится загрязнитель, и демонстрируют признаки адаптации к нему. Если ученым удастся понять механизмы этой адаптации и подтвердить безопасность конечных продуктов, микробные сообщества могут стать одним из инструментов борьбы с химическим наследием войн.
Поддержите меня переводом с карты по ссылке или QR-коду.
Поддержите меня донатом на Boosty.
Там же можно подписаться на ежемесячную поддержку.
Поделитесь этим постом!
Больше на Сто растений, которые нас убили
Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.
