Крошечные протисты могут сыграть решающую роль в борьбе с изменением климата.
Австралийские ученые описали новый вид микроорганизмов, улавливающих углерод, обитающих в водах близ Сиднея. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, дает новое представление об углеродных циклах в океане и может даже дать надежду на создание нового метода улавливания углерода, вдохновленного природой, для борьбы с изменением климата.
Этот микроорганизм, названный Prorocentrum cf. balticum, является не бактерией, а представителем относительно малоизвестной ветви древа жизни - протистов. Протисты являются эукариотами, то есть имеют ядро и органеллы внутри клеток, но не относятся к царствам животных, растений и грибов. Эти в основном одноклеточные существа довольно часто встречаются в океане, но мы мало что понимаем про то, чем они там занимаются. P. cf. balticum - миксотроф, то есть он может фотосинтезировать как растение, а также потреблять другие организмы как животное.
Микаэла Ларссон, морской биолог из Технологического университета Сиднея, которая возглавила работу, описывает этот микроорганизм как аналог плотоядного растения. "Большинство наземных растений используют для роста питательные вещества из почвы, но некоторые, например, венерина мухоловка, получают дополнительные питательные вещества, ловя и поедая насекомых", - говорит она.
Аналогично, морские микробы, которые занимаются фотосинтезом и известны как фитопланктон, используют для роста питательные вещества, растворенные в окружающей морской воде".
"Однако наш исследуемый организм, Prorocentrum cf. balticum, является миксотрофом, поэтому он также способен питаться другими микробами, получая концентрированное количество питательных веществ, как при приеме поливитаминов". Такая гибкая стратегия питания помогает микробу выживать в тех частях океана, где фитопланктон не может выжить. Но это не единственная хитрость Prorocentrum cf. balticum. Его метод захвата случайной добычи помогает также улавливать углерод.
Исследователи обнаружили, что микроорганизм использует углерод, который он получает в процессе фотосинтеза, для создания трехмерной богатой углеродом структуры из слизи, которую они назвали "мукосферой". Мукосфера действует подобно паутине - она удерживает добычу микроба, чтобы потом он мог съесть ее. Кроме того, мукосфера выделяет химические вещества, которые привлекают добычу в "паутину". После того, как мукосфера успешно поймала достаточно добычи, чтобы удовлетворить P. cf. balticum, он покидает ее и погружается в воду, унося с собой пойманный углерод.
"Это совершенно новый вид, никогда ранее не описанный в таких подробностях", - говорит старший автор исследования Мартина Доблин. "Следствием этого является то, что в океане потенциально оседает больше углерода, чем мы сейчас думаем". Важно отметить, что слизистые сферы могут образовываться в условиях дефицита питательных веществ в океане, а именно это мы будем наблюдать все чаще при нынешних тенденциях изменения климата. Доблин говорит, что следующим шагом будет изучение того, как быстро тонут мукосферы и разрушаются ли они морскими бактериями, которые, скорее всего, снова высвободят углерод.
"Это может изменить наши представления об углероде и его кругообороте в морской среде", - говорит она.
