Današnje ponedeljkovo jutro posvečamo majhnim zelenim tovarnam kisika, cianobakterijam. Slišali bomo, kako je mednarodna raziskovalna skupina z inštituta v Leibnizu pokazala, da cianobakterije poleg kisika proizvajajo tudi toplogredni plin metan. Študija je bila objavljena v reviji Science Advances.

Cianobakterije, ki jim pravimo tudi modrozelene cepljivke, so deblo bakterij, ki jih uvrščamo k avtotrofnim organizmom, saj energijo pridobivajo s fotosintezo. Pomembno vlogo so odigrale pri oksigenaciji našega ozračja. Te bakterije najdemo v različnih življenjskih okoljih,v vodah pa so običajno glavni krivec za pojav cvetenja voda. Pretekle študije omenjajo, da naj bi cianobakterije sodelovale tudi pri sproščanju metana v ozračje. Primarne proizvajalke metana so sicer metanogene arheje, ki so tako kot cianobakterije ene izmed najstarejših organizmov na Zemlji. Produkcija metana v arhejah tradicionalno poteka v odsotnosti kisika med anaerobnim celičnim dihanjem. 

V zadnjih desetletjih je bilo objavljenih več raziskav, ki kažejo, da metana ne proizvajajo le arheje v odsotnosti kisika. Delež metana proizvedejo tudi ostale oblike življenja, kot so alge, bakterije in glive, tudi ob prisotnosti kisika. Prisotnost metana v zgornjih plasteh voda so pogosto pripisovali cianobakterijam. Možni razlogi so v demetilaciji prekurzorja metilofosfata in povezavi cianobakterij z metanogenimi arhejami. Raziskovalna skupina pa je natančneje preverila, ali cianobakterije proizvajajo metan tudi brez prisotnih prekurzorjev v okolju in neodvisno od metanogenih arhej. 

Znanstveniki in znanstvenice so pridobili vzorce cianobakterij iz morskega in sladkovodnega okolja ter iz prsti. Inkubacija cianobakterij je potekala nekaj dni v sterilnih pogojih na ustrezni temperaturi. Kot vir ogljika so imele na voljo natrijev hidrogenkarbonat, ki je bil označen z ogljikovim izotopom C 13. Z metodo masne spektrometrije so merili nastajajoč metan. V vseh vzorcih so potrdili prisotnost metana z deležem ogljikovega izotopa 13, največ sproščenega metana pa so izmerili pri cianobakterijah, pridobljenih v morski vodi. Dve vrsti cianobakterij, ki naj bi bili največji proizvajalki metana v zgornjih plasteh morja, sta Prochlorococcus in Synechococcus.

Raziskovalke in raziskovalci so predvidevali, da je metan nastajal v reakcijah fotosinteze. Z eksperimenti so ugotovili, da nastaja tako ob prisotnosti svetlobe kot v temi, vendar je bila produkcija metana v temi manjša. Nastajanje metana med fotosintetskimi reakcijami so preverili z dodatkom inhibitorjev fotosinteze, kot je atrazin. Ob prisotnosti inhibitorjev fotosinteze metan ni nastajal. Sproščanje metana je tako povezano z mehanizmi svetlobnih in temotnih reakcij fotosinteze. 

Ugotovitev, da lahko cianobakterije uvrstimo k proizvajalcem metana, postavlja izhodišče za nadaljnje raziskave. Delež, ki ga cianobakterije prispevajo k svetovno nastalemu metanu, je zaenkrat težko določiti, saj nimamo podatkov o celotni biomasi cianobakterij, ki bi upoštevali tudi pojav cvetenja morja in prisotnost cianobakterij pod zamrznjenimi jezeri. S spreminjanjem ozračja in človekovim poseganjem v naravo se pričakuje, da bo pojav cvetenja morja pogostejši, kar bo vplivalo tudi na sproščanje metana v ozračje. Cianobakterije so tako nezanemarljiv vir metana v naravi. Prvi korak v nadaljnjem raziskovanju pa je vsekakor preučevanje mehanizma v cianobakterijah, ki jim omogoča produkcijo metana.

Metan je v modrozelenem svetu iskala vajenka Klara.