Разнообразные сульфатредуцирующие бактерии клады Desulfosarcina/Desulfococcus являются ключевыми деструкторами алканов в морских сипах

Биогеохимические и микробиологические данные свидетельствуют о том, что анаэробное окисление углеводородов, не относящихся к метану, сульфатредуцирующими бактериями (SRB) играет важную роль в круговоротах углерода и серы в морских сипах. Однако мало что известно о бактериальных деструкторах углеводородов, активных in situ. В настоящей работе установлена связь между ранее проведёнными биогеохимическими измерениями и культивированием деструкторов посредством прямой идентификации SRB, ответственных за деградацию бутана и додекана в сложном микробном сообществе, отобранном непосредственно на месте. Два контрастных образца осадка сипов — из средиземноморского грязевого вулкана Амона и впадины Гуаймас (Калифорнийский залив) — инкубировали с меченными 13C бутаном или додеканом в условиях сульфатредукции и анализировали с использованием взаимодополняющих методов зондирования стабильными изотопами (SIP). С помощью DNA- и rRNA-SIP были идентифицированы четыре специализированные клады окислителей алканов в составе Desulfobacteraceae, проявлявшие выраженную активность при окислении алканов с короткой и длинной цепью. Все клады относятся к кладе Desulfosarcina/Desulfococcus (DSS), что подтверждает ключевую роль этих бактерий в анаэробной деградации углеводородов в морских сипах. Идентификация с помощью protein-SIP ключевых ферментов анаэробной деградации алканов, последующего β-окисления и обратного пути Вуда—Льюнгдаля, обеспечивающего полное окисление субстрата, дополнительно подтвердила важность клады DSS и показала, что биохимические пути, аналогичные обнаруженным в лабораторных условиях, имеют большое значение в природных системах. Высокое разнообразие выявленных субклад в сочетании с их способностью инициировать деградацию алканов и рост в течение нескольких дней или недель после внесения субстрата указывает на недооценённый потенциал морской бентосной микробиоты реагировать на естественные изменения интенсивности сипинга, а также на массивное поступление углеводородов, например при антропогенных разливах нефти.