2. Особливості процесів метаболізму археїв

На початкових етапах розвитку життя археї були домінуючими формами життя і відігравали ведучу роль у біологічній міграції елементів. У ті часи особливе значення мали процеси отримання енергії за умов високого вмісту молекулярного водню й відсутності кисню та органічних речовин. Ці процеси збереглися в архей до теперішнього часу.

Серед метаногенних архей є автотрофні види, які здатні до фіксації вуглекислого газу, й гетеротрофні види, які продукують метан завдяки здатності до метанового бродіння. Автотрофним археям-метаногенам для життя достатньо наявність водню, вуглекислого газу і води. Унікальна в живому світі реакція синтезу метану слугує для ниж джерелом енергії для синтезу власних органічних сполук:

 

 

Ці істоти можуть виживати навіть в умовах Марсу чи Венери. Близько \(1,5\)% Карбону, що бере участь у біосферному кругообігу, проходить через стадію метану за участі метаногенних архей. Утворення метану відбувається на дні морів й прісних водойм, у болотах, ґрунтах тундри й рисових полів. Метаногени є внутрішньоклітинними симбіонтами деяких твариноподібних організмів, входять до складу кишкової мікрофлори термітів, жуйних тварин, приматів і людини.

  

Бактеріородопсиновий фотосинтез відкритий у солелюбних архей-галофілів, які мають фіолетовий світлочутливий пігмент — бактеріородопсин. Галофіли існують завдяки використанню органічних сполук, вони можуть рости як за наявності кистю, так і без нього. За відсутності кисню і наявності яскравого світла в них утворюються пурпурові фотомембрани, які містять пігмент, подібний до людського родопсину. За участі цього пігменту енергія світла перетворюється в енергію АТФ, що допомагає їм пережити періоди нестачі кисню. Галофільні археї є основою екосистем з екстремальними умовами життя. Так, у водах Мертвого моря в складі бактеріальних матів виявлено \(20\) видів солелюбних архей. Там їхня кількість досягає десятки мільйонів клітин на 1 мл води.