Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Макроводоросли поучаствовали в создании голубого углерода

Исследователи из Саудовской Аравии провели метагеномный анализ, который подтвердил присутствие фрагментов макроводорослей по всему океану, в том числе и на больших глубинах.

Макроводоросли поучаствовали в создании голубого углерода

Это открытие, в частности, важно для понимания источников так называемого голубого углерода, который аккумулируется в океане и выпадает из глобального круговорота углерода благодаря деятельности прибрежных экосистем вроде мангровых лесов или зарослей морской травы. Ранее участие крупных прибрежных водорослей в этом процессе не было подтверждено, но теперь стало ясно, что их частицы могут достигнуть пустынного океанского дна и накапливаться там, заключают ученые в Nature Geoscience.



Растения и водоросли играют важную роль в круговороте углерода, захватывая углекислый газ из атмосферы и создавая на его основе органику. После смерти накопленный в их телах углерод может либо продолжать крутиться дальше (например, если будет съеден животными и выдохнут после в виде углекислого газа), либо надолго выпасть из круговорота, очутившись, например, на морском дне и превратившись в залежи нефти.

Теоретически, попадающий из прибрежных экосистем углерод может утилизироваться по обоим сценариям, но экспериментально это было доказано только для некоторых экосистем. В частности, до сих пор не очень понятно, участвуют ли в формировании голубого углерода макроводоросли — многочисленная и разнородная группа крупных обитателей прибрежных вод. После смерти водорослей углерод может остаться на богатом жизнью мелководье, где скорее всего окажется в чьей-нибудь пищевой цепочке. Может он попасть и на пустынное океанское дно на большой глубине, откуда шанс вернуться в ближайшее время в круговорот минимален. Теоретические подсчеты предсказывают, что эта судьба ожидает примерно четверть всего углерода из макроводорослей, смытых с побережья в открытый океан.

Чтобы подробнее изучить судьбу углерода из макроводорослей, Алехандра Ортега (Alejandra Ortega) и ее коллеги проанализировали морские метагеномы из 580 образцов, собранных в разных точках океана в ходе экспедиций Tara Oceans и Malaspina 2010 Circumnavigation. Места сбора проб отличались не только географическим расположением, но и глубиной взятия пробы.

Авторы статьи обнаружили, что ДНК макроводорослей встречается повсеместно, в том числе в образцах, собранных в пяти тысячах километров от ближайшего побережья. Напрямую оценить массу водорослей в том или ином месте оценить не удалось, но ученые смогли сделать это косвенно, сравнив количество найденной ДНК той или иной группы водорослей. Самой многочисленной оказалась ДНК красных водорослей, а также они чаще встречались далеко от побережья и на больших глубинах.

Макроводоросли поучаствовали в создании голубого углерода
Распределение ДНК макроводорослей разных порядков в пробах их разных мест. Шкала слева показывает общее количество найденной макроводорослевой ДНК на разных широтах.

Сравнив количество ДНК водорослей на разной глубине, исследователи смогли предположить, какая часть водорослей сможет вывести накопленный углерод из круговорота. По их оценкам, около 70 процентов ДНК макроводорослей — а заодно и самих водорослей-носителей ДНК и углерода в них — достигает отметки в 1000 метров, а 24 процента достигает 3800 — средней глубины, на которой начинается океанское дно.

Стоит заметить, что это первое подобное исследование на довольно ограниченных данных, так что не исключено, что эти цифры в будущем могут измениться. Основной недостаток такого подхода — очень плохая репрезентативность водорослей, особенно красных, в генетических базах данных. Это значит, что для ДНК из образцов зачастую не находится точных совпадений в базе, и узнать, кому она принадлежала, получается только примерно. В этом исследовании, поэтому, принадлежность ДНК определялись до порядка, а не до вида. Тем не менее, с расширением баз данных водорослей можно будет получить и более точную оценку.


От редактора


Определение водорослей до порядка, а не до вида, имеет свои минусы. В частности, при таком подсчете могут быть заодно учтены родственные одноклеточные водоросли, плавающие в толще воды, что может сделать результаты неточными.

Макроводоросли поучаствовали в создании голубого углерода
Количество ДНК макроводорослей разных порядков в зависимости от глубины (а) и удаленности от побережья (b). Видно, что рекордсменом по обоим параметрам стал порядок Cyanidiales - одна из наиболее древних групп одноклеточных красных водорослей. Авторы статьи предполагают, что на самом деле это на их родственники, для которых не нашлось более близких совпадений в базах данных.

Некоторые виды макроводорослей могут обитать не только на дне в прибрежных районах, но и в толще воды. Это саргассы — бурые водоросли, скопление которых даже дало название участку Атлантического океана. Недавно они стали обнаруживаться в новых местах в центральной Атлантике, и судя по результатам исследований это связано с ростом количества органики, которое выносит в океан Амазонка.

Автор: Вера Мухина





Ссылка на источник

Tags: биология, геном, геология, одноклеточные, экология
Subscribe

Posts from This Journal “геология” Tag

promo alev_biz 10:42, thursday 3
Buy for 20 tokens
Ученые проанализировали порядка 70 тысяч случаев смерти и госпитализации зараженных коронавирусом SARS-CoV-2 и подтвердили, что шансы умереть от болезни Covid-19 сильно зависят от возраста. Группа инфекционистов из Имперского колледжа Лондона провела комплексное исследование более 70 тысяч…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments