Железобактерии

Ручей с железобактериями в Шотландии.

Железобактерии — прокариоты (бактерии и открытые позднее археи), способные окислять двухвалентное железо (Fe^2+) до трёхвалентного (Fe^3+) и использовать освобождающуюся при этом энергию на усвоение углерода из углекислого газа или карбонатов.

Чрезвычайно широко распространены как в пресных водоемах, так и в морях, играют большую роль в круговороте железа в природе. Благодаря их жизнедеятельности на дне болот и морей образуется огромное количество руд железа и марганца. Окисление протекает следующим образом:

${\displaystyle {\mathsf {4Fe(HCO_{3})_{2}+O_{2}+2H_{2}O\longrightarrow 4Fe(OH)_{3}+8CO_{2}}}}$

При этой реакции энергии выделяется немного, поэтому железобактерии окисляют большое количество двухвалентного железа.

Некоторые из железобактерий являются литоавтотрофами.

Наиболее известные примеры горных пород, возникших в результате жизнедеятельности этих микроорганизмов:

• Болотная руда
• Железомарганцевые конкреции

История исследования

Железобактерий открыл в 1836 году Христиан Эренберг, который обнаружил и описал вид Gallionella ferruginea. В 1843 году Эренберг пришёл к выводу, что это диатомовые водоросли. Ничего определённого о железобактериях выяснить тогда не удалось, но Эренберг заподозрил их главную роль в образовании болотных руд[1].

После Эренберга исследованием железобактерий занялся Сергей Николаевич Виноградский, который выяснил способ питания этих организмов, их бактериальную природу и в 1888 году назвал эту группу железобактериями[1].

В 1950 году были открыты Acidithiobacillus ferrooxidans^[англ.] (тогда назывались Thiobacillus ferrooxidans), и в дальнейшем их использовали в промышленности для производства меди[2].

Представители

Представители	Классификация	Температура роста	Автотрофный путь фиксации углерода
Leptospirillum ferrooxidans^[англ.]	Грамотрицательные бактерии	Мезофилы	цикл Кальвина
Thiobacillus ferrooxidans^[англ.]	Грамотрицательные бактерии	Мезофилы	цикл Кальвина
Sulfobacillus thermosulfidooxidans^[англ.]	Фирмикуты	Термофилы
Acidianus brierleyi^[англ.]	Археи	Экстремофилы	3-гидроксипропионатный путь
Metallosphaera sedula^[англ.]	Археи	Экстремофилы
Sulfolobus acidocaldarius^[англ.]	Археи	Экстремофилы	Восстановительный цикл Кребса
Sulfolobus solfataricus^[англ.]	Археи	Экстремофилы

Примечания

1. Лысогоров Н.В. Когда отступает фантастика. — М.: Молодая гвардия, 1968.
2. Jorge Valdés, Inti Pedroso, Raquel Quatrini, Robert J. Dodson, Herve Tettelin, Robert BlakeII, Jonathan A. Eisen and David S. Holmes. Acidithiobacillus ferrooxidans metabolism: from genome sequence to industrial applications (англ.) // BMC Genomics^[англ.]. — 2008. — doi:10.1186/1471-2164-9-597. — PMID 19077236.