Co to są metanogeny?

Metanogeny są rodzajem mikroorganizmu, który wytwarza metan jako produkt uboczny metabolizmu w warunkach bardzo niskiej zawartości tlenu. Często występują na torfowiskach, bagnach i innych mokradłach, gdzie wytwarzany przez nich metan jest znany jako „gaz bagienny”. Metanogeny występują również w jelitach niektórych zwierząt, w tym krów i ludzi, gdzie przyczyniają się do zawartości metanu w wzdęciach. Chociaż kiedyś były klasyfikowane jako Archaebacteria, metanogeny są obecnie klasyfikowane jako Archaea, odrębne od bakterii.

Niektóre rodzaje metanogenu, w tym z rodzaju Methanopyrus , to ekstremofile, organizmy, które żyją w warunkach, w których większość żywych organizmów nie mogła przetrwać, takich jak gorące źródła, otwory hydrotermalne, gorąca pustynna gleba i głębokie podziemne środowiska. Inne, takie jak te z rodzaju Methanocaldococcus , są mezofilami, co oznacza, że ​​najlepiej rozwijają się w umiarkowanych temperaturach. Methanobrevibacter smithii jest wybitnym metanogenem w jelitach człowieka, gdzie pomaga trawić polisacharydy lub złożone cukry.

Metanogeny mają kształt pręta lub sferyczne. Nie tworzą one jednak grupy monofilowej, co oznacza, że ​​wszystkie metanogeny nie składają się z jednego przodka i wszystkich jego potomków. Istnieje ponad 50 gatunków, z których wszystkie należą do domeny Archaea. Metanogeny nie wymagają tlenu, aw niektórych przypadkach nawet nie mogą przetrwać w tlenie, chociaż mogą tolerować jego obecność przez dłuższy czas.

Metanogeny są bardzo zróżnicowaną grupą. Używają źródła węgla, takiego jak dwutlenek węgla lub octan, do napędzania swojego metabolizmu, zwanego metanogenezą, wraz z wodorem jako czynnikiem redukującym. Dlatego mają ekologiczną zaletę usuwania nadmiaru wodoru i węgla ze środowisk beztlenowych. Metanogen, który metabolizuje dwutlenek węgla, jest klasyfikowany jako wodorotroficzny, a te, które metabolizują octan, nazywane są acetotroficznymi lub acetiklastycznymi.

Metanogeny spełniają ważną funkcję ekologiczną, pomagając w usuwaniu dwutlenku węgla ze środowiska. Robią to jednak za znaczną cenę, ponieważ w procesie metanogenezy powstaje również metan, który ma potencjał ocieplenia globalnego 21 razy większy niż dwutlenek węgla. Ten efekt można na szczęście zrównoważyć poprzez zastosowanie metanu jako biopaliwa.