Коровы — один из значимых источников выбросов метана, усиливающего глобальное потепление. Газ выделяется преимущественно при отрыжке животных. Исследователи из Китая выяснили, какие процессы в пищеварительной системе жвачных влияют на объем этих выбросов, и сделали неожиданное открытие.
Ученые изучили микробиом рубца — первой камеры четырехкамерного желудка коров. В рамках эксперимента они наблюдали за 100 дойными коровами, измерили уровень выделяемого ими метана и сопоставили его с составом микроорганизмов в рубце. Кроме того, команда секвенировала ДНК 450 видов инфузорий — одноклеточных, участвующих в пищеварении.
Анализ показал, что общая численность инфузорий и соотношение видов Vestibuliferida и Entodiniomorphida напрямую влияют на выработку метана. Более ранние исследования уже показывали, что сокращение числа инфузорий способно снизить выбросы метана более чем на треть.
Но главное открытие ждало ученых дальше. С помощью электронной микроскопии и томографии они создали трехмерные карты внутренних структур клеток и обнаружили ранее неизвестную органеллу — «водородную бобовую клетку». Генетическая маркировка подтвердила, что структура вырабатывает водород, необходимый для производства метана.
Водородосодержащие тельца располагаются внутри инфузорий рядом с метаногенами — микроорганизмами, которые преобразуют водород и углекислый газ в метан. Это позволяет предположить, что тельца напрямую поставляют водород для синтеза газа.
Открытие дает новые возможности для снижения выбросов метана в животноводстве — например, через разработку специальных кормовых добавок, воздействующих на микробиом рубца.
Ранее Наука Mail рассказывала, что найден способ эффективнее добывать метан из сточных вод.
