Kas yra metanogenai?

Metanogenai yra tam tikros rūšies mikroorganizmai, kurie gamina metaną kaip šalutinį metabolizmo produktą esant labai mažam deguonies kiekiui. Jų dažnai būna pelkėse, pelkėse ir kitose šlapžemėse, kur jų gaminamas metanas vadinamas „pelkių dujomis“. Metanogenų taip pat yra kai kurių gyvūnų, įskaitant karvių ir žmonių, žarnyne, kur jie prisideda prie metano kiekio, atsirandančio dėl vidurių pūtimo. Nors kažkada jie buvo klasifikuojami kaip archebakterijos, dabar metanogenai priskiriami Archaea, skirtingai nuo bakterijų.

Kai kurios metanogenų rūšys, įskaitant Methanopyrus genties, yra ekstremofilai, organizmai, kurie klesti tokiomis sąlygomis, kokiomis dauguma gyvų būtybių negalėtų išgyventi, pavyzdžiui, karštosios versmės, hidroterminės angos, karštas dykumos dirvožemis ir gili požeminė aplinka. Kiti, pavyzdžiui, Methanocaldococcus genties, yra mezofilai, tai reiškia, kad jie geriausiai klesti esant vidutinei temperatūrai. Methanobrevibacter smithii yra ryškus metanogenas žmogaus žarnyne, kur jis padeda virškinti polisacharidus arba sudėtingus cukrus.

Metanogenai yra lazdelės arba sferinės formos. Tačiau jie nesudaro monofilinės grupės, o tai reiškia, kad visi metanogenai nėra sudaryti iš vieno protėvio ir visų jo palikuonių. Yra daugiau nei 50 rūšių, kurios visos priklauso Archaea domenui. Metanogenams nereikia deguonies, o kai kuriais atvejais jie net negali išgyventi deguonyje, nors jie gali toleruoti jo buvimą ilgą laiką.

Metanogenai yra labai įvairi grupė. Jie naudoja anglies šaltinį, pvz., anglies dioksidą arba acetatą, kad paskatintų savo metabolizmą, vadinamą metanogeneze, kartu su vandeniliu kaip reduktoriumi. Todėl jie turi ekologinę naudą pašalindami vandenilio ir anglies perteklių iš anaerobinės aplinkos. Metanogenas, kuris metabolizuoja anglies dioksidą, yra klasifikuojamas kaip hidrogenotrofinis, o tie, kurie metabolizuoja acetatą, vadinami acetotrofiniais arba acetaklasiniais.

Metanogenai atlieka svarbią ekologinę funkciją, padėdami pašalinti iš aplinkos anglies dvideginį. Tačiau jie tai daro už didelę kainą, nes metanogenezės procese taip pat susidaro metanas, kurio pasaulinio atšilimo potencialas yra 21 kartą didesnis nei anglies dioksido. Laimei, šį poveikį galima kompensuoti naudojant metaną kaip biokurą.