វិធីប្រលោមលោកថ្មីនៃផលិតកម្មអុកស៊ីសែននៅមហាសមុទ្រ

អតិសុខុមប្រាណខ្លះនៅក្នុងសមុទ្រជ្រៅផលិតអុកស៊ីហ្សែនតាមរបៀបដែលមិនស្គាល់។ ដើម្បីបង្កើតថាមពល ពពួក archaea 'Nitrosopumilus maritimus' កត់សុីអាម៉ូញាក់ ដោយមានវត្តមានអុកស៊ីហ្សែនទៅជានីត្រាត។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលអ្នកស្រាវជ្រាវបានបិទមីក្រុបនៅក្នុងធុងដែលមានខ្យល់ចេញចូល ដោយគ្មានពន្លឺ ឬអុកស៊ីហ្សែន ពួកវានៅតែអាចផលិត O₂ សម្រាប់ប្រើក្នុងការកត់សុីអាម៉ូញាក់ទៅនីទ្រីត។  

មហាសមុទ្រដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការរក្សាកម្រិតអុកស៊ីសែននៅក្នុងបរិយាកាស។ ប្រហែល 70% នៃ អុកស៊ីសែន នៅក្នុងបរិយាកាសត្រូវបានផលិតដោយរុក្ខជាតិសមុទ្រ ព្រៃទឹកភ្លៀងមានចំនួនប្រហែលមួយភាគបី (28%) នៃអុកស៊ីសែនរបស់ផែនដី នៅសល់ 2 ភាគរយនៃ ផែនដីអុកស៊ីហ្សែនបានមកពីប្រភពផ្សេងៗ។ មហាសមុទ្រ​ផលិត​អុកស៊ីហ្សែន​តាម​រយៈ​ការ​ធ្វើ​រស្មី​សំយោគ​ដោយ​រុក្ខជាតិ​ក្នុង​មហាសមុទ្រ (phytoplankton, kelp, និង algal plankton)។  

ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មានអតិសុខុមប្រាណមួយក្រុមដែលរស់នៅក្នុងមហាសមុទ្រ ដែលផលិតអុកស៊ីហ្សែនក្នុងទីងងឹត ដោយគ្មានពន្លឺថ្ងៃ តាមរយៈដំណើរការខុសពីរស្មីសំយោគ។ Nitrosopumilus maritimus ឥឡូវនេះបានចូលរួមជាមួយក្រុមអតិសុខុមប្រាណមួយក្តាប់តូចនេះ ដោយផ្អែកលើសមត្ថភាពនេះ។  

Archaea (ឬ archaebacteria) គឺជាអតិសុខុមប្រាណកោសិកាតែមួយស្រដៀងទៅនឹងបាក់តេរីនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ (ហេតុដូច្នេះទាំង archaea និងបាក់តេរីគឺ prokaryotes) ប៉ុន្តែការវិវត្តខុសគ្នាពីបាក់តេរី និង eukaryotesដូច្នេះបង្កើតក្រុមទីបីនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត។ Archaea រស់នៅ បរិស្ថាន អុកស៊ីសែនទាប និងជាសារធាតុ anaerobes កាតព្វកិច្ច (មានន័យថាពួកគេមិនអាចរស់បាននូវកម្រិតអុកស៊ីសែនបរិយាកាសធម្មតា) ឧទាហរណ៍ halophiles រស់នៅក្នុងបរិយាកាសប្រៃខ្លាំង សារធាតុ methanogens ផលិតមេតាន thermophiles រស់នៅក្នុងបរិយាកាសក្តៅខ្លាំង។ល។  

ប្រហែល 30% នៃ microbial planktons នៃមហាសមុទ្រត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ ammonia-oxidizing archaea (AOA) ដែលរួមគ្នាជាមួយ nitrite oxidising bacteria (NOB) ផ្តល់ប្រភពអាសូតអសរីរាង្គដ៏លេចធ្លោនៅក្នុងមហាសមុទ្រ និងដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងវដ្តអាសូតក្នុងមហាសមុទ្រ។  

ទាំងពីរ archaea ទាំងពីរនេះ ពោលគឺ AOA និង NOB ត្រូវបានគេដឹងថាពឹងផ្អែកលើម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែន (O₂) ក្នុងការកត់សុីអាម៉ូញាក់ទៅនីទ្រីត។  

NH₃ + 1.5 អូ₂ → ទេ។₂^- + ហ₂អូ+អេ⁺  

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ archaea ទាំងនេះត្រូវបានរកឃើញច្រើននៅក្នុងបរិស្ថានសមុទ្រដែលគ្មានជាតិពុលជាមួយនឹងកម្រិតអុកស៊ីសែនទាបបំផុត ឬសូម្បីតែមិនអាចរកឃើញបាន។ នេះគឺគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលខ្លាំងណាស់ ជាពិសេសនៅក្នុងទិដ្ឋភាពនៃការពិតដែលថាពួកគេមិនមានការរំលាយអាហារ anaerobic ដែលគេស្គាល់។ ការបំប្លែងថាមពលរបស់ពួកគេត្រូវការអុកស៊ីសែន ប៉ុន្តែពួកវាត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងបរិស្ថានដែលអុកស៊ីសែនមិនអាចរកឃើញបាន។ តើពួកគេធ្វើវាដោយរបៀបណា?  

ដើម្បីស៊ើបអង្កេតរឿងនេះ ស អ្នកស្រាវជ្រាវ អនុវត្ត incubations នៃ archaea នេះ។ Nitrosopumilus maritimus នៅកំហាប់អុកស៊ីសែនទាបបំផុតក្នុងណាណូ (១០^-9) ជួរ។ ពួកគេបានរកឃើញថាបន្ទាប់ពីការថយចុះអុកស៊ីសែន archaea អាចបង្កើតបរិមាណអុកស៊ីសែនតិចតួចនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌ anoxic ។ ពួកគេផលិត O₂ សម្រាប់ការកត់សុីនៃអាម៉ូញាក់ដោយខ្លួនឯងខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយ nitrite ទៅ nitrous oxide (N₂អូ) និងឌីនីត្រូសែន (N₂). 

ការសិក្សានេះបានបង្ហាញពីផ្លូវនៃការកត់សុីអាម៉ូញាក់ anaerobic (របៀប O₂ ផលិតដោយ Nitrosopumilus maritimus នៅក្នុងបរិយាកាសមហាសមុទ្រដែលខ្វះអុកស៊ីសែន អាចឱ្យពួកវាកត់សុីអាម៉ូញាក់ទៅនីត្រាតដើម្បីបង្កើតថាមពល)។ វាក៏បានរកឃើញផ្លូវថ្មីរបស់ N₂ ផលិតកម្មជ្រៅ សមុទ្រ បរិស្ថាន។ 

*** 

ប្រភព:  

1. Kraft B. et al 2022. ការផលិតអុកស៊ីហ្សែន និងអាសូតដោយអាម៉ូញាក់-អុកស៊ីតកម្ម archaeon ។ វិទ្យាសាស្ត្រ។ ថ្ងៃទី 6 ខែមករា ឆ្នាំ 2022 លេខ 375 លេខ 6576 ទំព័រ 97-100 ។ DOI៖ https://doi.org/10.1126/science.abe6733 

2. Martens-Habbena W., និង Qin W., 2022. Archaeal nitrification ដោយគ្មានអុកស៊ីសែន។ វិទ្យាសាស្ត្រ។ ថ្ងៃទី 6 ខែមករា ឆ្នាំ 2022 លេខ 375 លេខ 6576 ទំព័រ 27-28 ។ DOI៖ https://doi.org/10.1126/science.abn0373 

***