Бактерии против парникового эффекта

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Кто на нашей Земле отвечает за чистоту и порядок? Микроорганизмы. Их количество огромно. По последним оценкам ученых, микроорганизмы по своей биомассе стоят на втором месте после растений. Но по количеству, безусловно, лидируют. Не говоря уже о разнообразии микробов. Оно просто фантастическое — около триллиона видов. На этом фоне число видов других животных ничтожно мало.

В каждый момент времени на Земле находится 10³⁰ микробов. Один грамм почвы в среднем содержит 40 миллионов бактериальных клеток, а в миллилитре свежей воды их миллион. Да и в нашем теле их не один килограмм, то есть умопомрачительное количество, если считать в штуках. Хотя, конечно, посчитать их проблематично.

Зачем так много микробов на Земле? А затем, что для них много работы. Бактерии умеют превращать в еду всё, что им подворачивается, — даже яды, даже камни. Они перерабатывают все биологические отходы и остатки живого мира, превращая их в полезные для природы вещества.

Микробы появились на Земле 4 миллиарда лет назад. И в течение 3 миллиардов лет жизнь на Земле была микроскопической. Поэтому у бактерий колоссальный жизненный опыт. Они способны на многое. И грех этим опытом не воспользоваться.

Вот почему бактерии исследуют по всему миру. Пока что ученым удалось прочитать геномы всего лишь 100 тысяч видов микробов, то есть одну миллионную часть всего микробного сообщества.

Человек давно подружился с микробами и заставил работать на себя. Они трудятся в пищевой промышленности на производстве вина, пива, хлеба, сыра и кисломолочных продуктов, участвуя в процессах брожения и ферментации. С помощью микробов промышленным способом получают незаменимые аминокислоты, которые затем добавляют в корма сельскохозяйственным животным. С их помощью делают лекарства и витамины, а также ацетон и спирты из растительного сырья, биотопливо и биопестициды.

Так что сотрудничество с бактериями у нас мощное. И без работы они не останутся, поскольку постоянно возникают новые задачи, которые надо решать. Вот, например, все озабочены глобальным потеплением. Наша Земля разогревается из-за парникового эффекта, который формируют так называемые парниковые газы.

Вообще, парниковый эффект — это совсем не плохо, даже наоборот. Земля нагревается солнечным светом, ее поверхность излучает тепло, которое уходит в атмосферу, где его в основном поглощают парниковые газы. Они, подобно теплому одеялу, окутывают нашу планету.

Если бы в атмосфере не было парниковых газов, то средняя температура поверхности Земли составляла бы около минус 18 градусов, а не плюс 15 градусов, как сейчас. Проблема в том, что парниковых газов становится все больше. Поэтому на планете становится все жарче.

Все знают, что главный виновник здесь углекислый газ, чья концентрация в атмосфере растет. Многие знают, что на третьем месте по содержанию в атмосфере (после Н₂О и СО₂), стоит метан, тоже очень сильный парниковый газ. И его концентрация растет. Но мало кто знает, что есть еще один сильнейший парниковый газ — закись азота, N₂O.

Оказывается, содержание закиси азота в атмосфере тоже растет. И наибольший вклад в это вносит сельское хозяйство, которое интенсивно использует азотные удобрения, чтобы увеличить урожай. Некоторые почвенные бактерии перерабатывают азотные удобрения и производят закись азота, которая затем улетает в атмосферу.

Что с этим делать? Понятно что. Нужно поселить в почву бактерии, которые будут эту закись азота съедать прямо здесь, на месте ее производства. Ученые нашли такие бактерии — Cloacibacterium CB-01.

Они пожирают закись азота и превращают ее в беспроблемный газообразный азот.

Провели полевые испытания — вместе с азотными удобрениями внесли в почву суспензию этих бактерий. И бактерии не подвели — выбросы закиси азота из земли практически исчезли. Вот такое красивое решение, которое теперь надо докрутить, чтобы оно из лаборатории перешло в промышленность.