Группа ученых под руководством Университета Иллинойса в Урбана-Шампейне пришла к выводу, что глубоководные микробы вида Nitrosopumilus maritimus, вероятно, уже начинают приспосабливаться к изменениям климата. По мнению исследователей, по мере прогрева океанской воды эти морские археи могут заметно повлиять на перераспределение питательных веществ и на то, как будет меняться биоразнообразие в океане.
Раньше считалось, что сильнее всего потепление затрагивает только поверхность океана. Теперь ученые говорят, что волны жары и длительное изменение климата доходят и до больших глубин. Это вызывает тревогу из-за возможных сбоев в химических и биологических процессах морской среды. Однако новое исследование показывает, что один из важных для океана микроорганизмов способен подстраиваться к более теплой воде и к условиям, где мало питательных веществ.
Речь идет о Nitrosopumilus maritimus и родственных ему микробах, на долю которых приходится около 30 процентов морского микробного планктона. Исследователи считают эти организмы важной частью системы, которая поддерживает химический баланс океана, необходимый для морской жизни. Эти археи окисляют аммиак и за счет этого участвуют в круговороте питательных веществ. Когда они переводят азот в разные химические формы в морской воде, это влияет на рост микробного планктона, который лежит в основе всей морской пищевой цепи.
Читайте также:
● Водителям грозят суровые штрафы при поездке на дачу в новом сезоне
Профессор микробиологии Университета Иллинойса Вэй Цинь отметил, что последствия потепления океана могут распространяться на глубины 1000 метров и больше. По его словам, раньше глубокие воды считались в значительной степени защищенными от прогрева верхних слоев, но теперь становится ясно, что потепление на глубине меняет то, как эти многочисленные археи используют железо. Для них этот металл особенно важен, поэтому такие перемены могут повлиять на доступность микроэлементов в глубоком океане.
Исследование, которое также возглавлял профессор биологии глобальных изменений из Университета Южной Калифорнии Дэвид Хатчинс, проводилось в условиях тщательно контролируемого эксперимента. Ученые работали с чистой культурой Nitrosopumilus maritimus и проверяли, как на нее влияют разные температуры и разный уровень железа. В итоге выяснилось, что при повышении температуры, особенно при нехватке железа, этим микроорганизмам требуется меньше железа, а использовать его они начинают эффективнее. Это указывает на то, что археи способны приспосабливаться и к более теплой воде, и к снижению доступности железа.
После этого результаты эксперимента сопоставили с глобальным биогеохимическим моделированием океана, которое выполнил ученый Ливерпульского университета Алессандро Тальябуэ. По словам Вэя Циня, расчеты показывают, что сообщества глубоководных архей в условиях потепления могут не только сохранить свою роль в круговороте азота, но и усилить ее на больших участках океана, где железа мало. Это значит, что они способны и дальше поддерживать процессы, от которых зависит первичная продукция и состояние морских экосистем.
Позже летом Вэй Цинь и Дэвид Хатчинс собираются возглавить научную экспедицию на судне Sikuliaq. Маршрут начнется в Сиэтле, затем пройдет через залив Аляска и субтропический круговорот, а одной из остановок станет Гонолулу на Гавайях. Вместе с ними в рейс отправятся еще 20 исследователей. Они будут проверять результаты лабораторной работы в природных условиях и изучать, как изменение температуры и нехватка металлов влияют на археи в открытом океане. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Читайте также:
● Где Страдивари брал дерево для своих скрипок?
● Испанский египтолог заявил, что пирамиды Гизы построила суперцивилизация
● Ученые заявили о происхождении человека от древнего одноглазого циклопа
● Исследователи раскрыли причину оледенения Земли длиной в 56 миллионов лет