
Микробиологи
из Университета Огайо изучили бактерий,
которые живут в сланцевых пластах во
время и после добычи там нефти методом
гидроразрыва. Как оказалось, в таких
местах образуются особые сообщества
бактерий и даже появляются бактерии,
ранее не найденные в других точках
планеты. Подробности исследования
ученые приводят в журнале Nature Microbiology.
Добыча
углеводородов в сланцевых месторождениях,
так называемой сланцевой нефти, проводится
методом гидроразрыва пласта. При этом
нефтяники закачивают в сланец воду под
давлением, что приводит к образованию
множества мелких трещин, из которых
вместе с водой затем выходят углеводороды.
Они собираются в подземных пустотах, откуда их в конечном итоге и выкачивают на
поверхность. 
Вода
для гидроразрыва обычно берется из
ближайшего водоема где, конечно, имеются
собственные сообщества микроорганизмов.
Попав в породу, подавляющее большинство
этих микроорганизмов погибает, так как
им приходится сталкиваться с экстремальным
давлением, высокой температурой и,
главное, с большой концентрацией соли,
которая вместе с углеводородами выходит
из породы. Однако исследования скваженной
жидкости говорят о том, что некоторые
бактерии в сланцевых скважинах не только
не погибают, но и начинают активно
размножаться. До сих пор исследования
таких бактерий были сильно ограничены
по масштабу и времени, однако ученым из
Огайо на этот раз удалось изучить жизнь
бактерий в течение года после остановки
добычи, причем не в одном, а в нескольких
месторождениях в разных сланцевых
бассейнах в США.
Исследование
бактерий проводилось методом метагеномики,
то есть секвенирования всей ДНК,
выделенной из образцов скваженной
жидкости. Традиционно микробиологи
предпочитают сначала выделять чистые
культуры бактерий, определять их
таксономическую принадлежность и только
затем переходить к генетическим
экспериментам. Однако такой подход
исключает из исследования микроорганизмы,
которые не могут расти на лабораторной
питательной среде, а таких, как выяснилось
в последние 20 лет, очень много.  Поэтому
в последнее время микробиологи все чаще
секвенируют всю имеющуюся ДНК без
разбора, а уже затем пытаются собрать
из прочитанных кусков по возможности
полные геномы разных бактерий, живущих
в исследуемых образцах.
В
новой работе ученым удалось собрать 31
геном разных бактерий, чаще всего
встречающихся в сланце. Среди этого
набора оказался и новый, ранее не
описанный микроорганизм, получивший
временное название Candidatus Frackibacter
(от слова фракинг, то есть hydraulic fracturing).
Он
занимал небольшую (около 2 процентов)
долю среди всех организмов, найденных
в образцах, однако появлялся именно к
концу самостоятельной
«жизни» скважины.
То
есть если он и был закачан в скважину
вместе с водой для гидроразрыва, то его
доля в наземных сообществах была очень
невелика.
Как
установили микробиологи на основании
анализа геномов, в сланцевых скважинах
формируются особенные биохимические
взаимодействия между членами сообщества.
Некоторые бактерии занимаются разложением
веществ, которые нефтяники добавляют
в воду в качестве присадок (этиленгликоль,
метанол и т. д.). Продукты этого
разложения затем становятся основой
для жизни других членов сообщества. 
Frackibacter,
например,
ацетилирует триметиламин, который затем
метаболизируют бактерии, производящие
метан. Другие бактерии занимаются
выработкой сульфитов и углекислого
газа.
