Was sind Methanogene?

Methanogene sind eine Art von Mikroorganismen, die Methan als Nebenprodukt des Stoffwechsels bei sehr niedrigem Sauerstoffgehalt produzieren. Sie kommen häufig in Sümpfen, Sümpfen und anderen Feuchtgebieten vor, in denen das von ihnen produzierte Methan als "Sumpfgas" bezeichnet wird. Methanogene kommen auch im Darm einiger Tiere vor, einschließlich Kühen und Menschen, wo sie zum Methangehalt der Blähungen beitragen. Obwohl sie einst als Archaebakterien eingestuft wurden, werden Methanogene jetzt als Archaea eingestuft und unterscheiden sich von Bakterien.

Einige Arten von Methanogen, einschließlich der Methanopyrus- Arten, sind extremophile Organismen, die unter Bedingungen gedeihen, unter denen die meisten Lebewesen nicht überleben können, wie z. B. heiße Quellen, hydrothermale Quellen, heißer Wüstenboden und tiefe unterirdische Umgebungen. Andere, wie die der Gattung Methanocaldococcus , sind Mesophile und gedeihen am besten bei mäßigen Temperaturen. Methanobrevibacter smithii ist das wichtigste Methanogen im menschlichen Darm und hilft bei der Verdauung von Polysacchariden oder komplexen Zuckern.

Methanogene sind entweder stabförmig oder kugelförmig. Sie bilden jedoch keine monophyletische Gruppe, was bedeutet, dass nicht alle Methanogene aus einem einzigen Vorfahren und all seinen Nachkommen bestehen. Es gibt über 50 Arten, die alle zur Domäne der Archaea gehören. Methanogene benötigen keinen Sauerstoff und können in einigen Fällen nicht einmal in Sauerstoff überleben, obwohl sie sein Vorhandensein möglicherweise für längere Zeit tolerieren.

Methanogene sind eine sehr vielfältige Gruppe. Sie verwenden eine Kohlenstoffquelle wie Kohlendioxid oder Acetat, um ihren Stoffwechsel, die Methanogenese, zusammen mit Wasserstoff als Reduktionsmittel voranzutreiben. Daher haben sie den ökologischen Vorteil, überschüssigen Wasserstoff und Kohlenstoff aus anaeroben Umgebungen zu entfernen. Ein Methanogen, das Kohlendioxid metabolisiert, wird als hydrogenotropher Stoff eingestuft, während diejenigen, die Acetat metabolisieren, acetotropher oder aceticlastischer Stoff sind.

Methanogene erfüllen eine wichtige ökologische Funktion, indem sie dazu beitragen, Kohlendioxid aus der Umwelt zu entfernen. Dies geschieht jedoch zu einem erheblichen Preis, da bei der Methanogenese auch Methan entsteht, das ein 21-mal höheres globales Erwärmungspotenzial als Kohlendioxid aufweist. Dieser Effekt kann zum Glück durch den Einsatz von Methan als Biokraftstoff ausgeglichen werden.