Καθώς ο κόσμος στρέφεται προς το πράσινο υδρογόνο και άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα Αρχαία – η τρίτη μορφή ζωής μετά τα βακτήρια και τους ευκαρυώτες – παράγουν ενέργεια χρησιμοποιώντας αέριο υδρογόνο και “υπεραμινοειδή” ένζυμα εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια.
Συγκεκριμένα, η διεθνής ομάδα ερευνητών ανακάλυψε ότι τουλάχιστον εννέα φύλα Aρχαίων παράγουν ενέργεια με αέριο υδρογόνο χρησιμοποιώντας ένζυμα που πιστεύεται ότι υπάρχουν μόνο στα βακτήρια και τους ευκαρυώτες. Τα Αρχαία δεν έχουν μόνο τα μικρότερα ένζυμα που χρησιμοποιούν υδρογόνο σε σύγκριση με τα βακτήρια και τους ευκαρυώτες, αλλά τα ένζυμά τους για την κατανάλωση και την παραγωγή υδρογόνου είναι επίσης τα πιο πολύπλοκα που έχουν χαρακτηριστεί μέχρι στιγμής.
“Οι άνθρωποι μόλις πρόσφατα άρχισαν να σκέφτονται τη χρήση του υδρογόνου ως πηγή ενέργειας, αλλά τα Αρχαία το κάνουν εδώ και ένα δισεκατομμύριο χρόνια”, λέει ο Pok Man Leung, μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο Monash της Αυστραλίας, ο οποίος ήταν συν-διευθυντής της μελέτης. “Οι βιοτεχνολόγοι έχουν τώρα την ευκαιρία να εμπνευστούν από αυτά τα Αρχαία για να παράγουν υδρογόνο βιομηχανικά”.
Αδιαφορούσαμε για τα πλάσματα που πυροδότησαν την έκρηξη της ζωής στη Γη
Το υδρογόνο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν και χρησιμοποιείται παγκοσμίως για διάφορους σκοπούς. Οι μικροοργανισμοί παράγουν και απελευθερώνουν αέριο υδρογόνο κυρίως για να αποβάλουν τα πλεονάζοντα ηλεκτρόνια που παράγονται κατά τη ζύμωση. Τα ένζυμα που χρησιμοποιούνται για την κατανάλωση ή την παραγωγή Η2 ονομάζονται υδρογενάσες, οι οποίες για πρώτη φορά διερευνήθηκαν διεξοδικά σε όλο το δέντρο της ζωής μόλις πριν από οκτώ χρόνια.
Οι Greening, Leung, και οι συνεργάτες τους ανακάλυψαν πρόσφατα τις γενετικές οδηγίες για τις [FeFe] υδρογενάσες σε εννέα αρχέγονα φύλα. Επιβεβαίωσαν ότι τα ένζυμα αυτά είναι ενεργά σε αυτούς τους μικροοργανισμούς, καθιστώντας τους τρεις από τους τρεις τομείς της ζωής που τα χρησιμοποιούν για την παραγωγή υδρογόνου. Σε αντίθεση με τα βακτήρια και τους ευκαρυώτες, περαιτέρω αναλύσεις αποκάλυψαν ότι τα Αρχαία δημιουργούν “αξιοσημείωτα υβριδικά σύμπλοκα” για τις ανάγκες παραγωγής υδρογόνου συνδυάζοντας δύο τύπους υδρογονάσων.
Η εργασία της ομάδας συζητά πώς τα ευρήματα αυτά αποκαλύπτουν νέες μεταβολικές προσαρμογές των Αρχαίων και παρέχουν εξορθολογισμένους καταλύτες H2 για βιοτεχνολογική ανάπτυξη. Αναδεικνύει επίσης μια αλληλένδετη εξελικτική ιστορία μεταξύ των κύριων ενζύμων που μεταβολίζουν το Η2. Πολλά από τα καταγεγραμμένα γονιδιώματα των Αρχαίων που αναλύθηκαν σε αυτή τη μελέτη είναι ελλιπή, γεγονός που υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρχουν περισσότερα είδη που περιμένουν να ανακαλυφθούν. Αυτό υποδηλώνει ότι τα Αρχαία πιθανώς διαθέτουν και άλλους καινοτόμους τρόπους παραγωγής ενέργειας που δεν έχουν ακόμη αποκαλυφθεί.
