Ученые подтвердили давно высказанное предположение, что
цианобактерии способны синтезировать целлюлозу. Это значительное открытие может
привести к тому, что в будущем эти бактерии могут быть использованы для
получения бумаги и многих других веществ из древесины, значительно сократив
необходимость уничтожать живые деревья. Помимо перспектив практического
использования микробов, это известие позволяет значительно улучшить наше
представление об эволюции высших растений и животных. Способность простейших
организмов синтезировать целлюлозу подтверждает гипотезу о возникновении
эукариот путем поглощения одноклеточных прокариот.
Исследователи из Техасского
университета в Остине показали наличие биосинтеза целлюлозы в 9 видах цианобактерий,
ранее благодаря своему цвету известных под именем сине-зеленые водоросли.
Цианобактерии - долгожители планеты, они существуют уже более 2,8 миллиардов
лет. Ископаемые остатки организмов, похожих на цианобактерии, датируются даже
3,5 миллиардами лет. Ранее было высказано предположение о способности микроорганизмов синтезировать целлюлозу - биополимер из растений,
используемый в производстве пластика, лаков, взрывчатых веществ, синтетических
волокон и множества других веществ. Результаты, полученные техасскими учеными,
позволяют предположить, что через некоторое время в продаже может появиться и
целлюлоза из бактерий.
Цианобактерии живут в
разнообразных условиях практически повсеместно, от озер и рек до безводных
пустынь. В тяжелых условиях Антарктиды эти микробы способны выжить,
укрепившись в скалах. Предполагается, что кислород атмосферы своим
происхождением обязан именно цианобактериям, на протяжении сотен миллионов лет
его производившим в процессе фотосинтеза. Открытие генов синтеза целлюлозы в
этих организмов проливает свет и на происхождение современных растений.
Показано, что по своей структуре эти гены очень напоминают гены высших
растений, то есть являются доказательством происхождения цветковых растений от
цианобактерий. Согласно современной теории более двух миллиардов лет назад
произошло событие, давшее начало развитию многоклеточных организмов.
Предполагается, что в то время некий организм поглотил и удержал цианобактерию,
превратившись в первое растение, обладающее хлорофиллом. Одновременно с
получением способности синтезировать органические вещества растения приобрели
способность вырабатывать целлюлозу. Это событие явилось ключевым для
становления растений, поскольку целлюлоза является основным компонентом их
структуры.
Открытие генов целлюлозы у
цианобактерий является значительным еще и потому, что в отличие от высших
растений, цианобактерии способны фиксировать атмосферный азот и таким образом
не нуждаются в азотных удобрениях. К тому же, многие виды этих микроорганизмов
способны жить в соленой воде. Все это делает цианобактерии
заманчивым источником целлюлозы в коммерческих целях.
BBC News
