Выводы исследования, проведенного учеными из Университета Восточной Англии (UEA) и Китайского океанического университета (OUC), могут изменить наше представление о том, какую значимость в нашей планете имеют распространенные водоросли Pelagophyceae, образующие цветение.
Команда ученых установила, что водоросли Pelagophyceae являются потенциально важными и часто встречающимися производителями вещества, известного как диметилсульфониопропионат, или DMSP.
Профессор Джонатан Тодд из Школы биологических наук UEA, являющийся соавтором данного исследования, отметил: «Pelagophyceae – это одни из самых распространенных видов водорослей на Земле, но ранее не было известно о их роли как важных производителей DMSP. Это открытие очень важное, поскольку DMSP – это вещество, которое помогает микроорганизмам справиться со стрессом, служит источником питания для других организмов и является основной причиной охлаждения климата».
Доктор философии Джиньян Ван из OUC/UEA, первый автор исследования, добавил: «Понимание роли водорослей Pelagophyceae в производстве DMSP является крайне важным, и мы должны определить, как много этого вещества производится и как оно влияет на климат».
Каждый год микроорганизмы в океанах производят миллиарды тонн DMSP, что помогает им выжить в условиях различных стрессов, таких как изменения солености, холод, высокое давление и окислительный стресс.
Важно отметить, что DMSP является основным источником климатически активного газа, известного как диметилсульфид (DMS), который дает морской запах. Когда DMS попадает в атмосферу, его окислительные продукты способствуют образованию облаков, которые отражают солнечный свет и охлаждают планету. Этот природный процесс играет важную роль в регулировании климата Земли и является основным путем возвращения серы из океанов на сушу.
Это исследование предполагает, что производство DMSP и выброс DMS, вероятно, превышают предыдущие оценки.
UEA и OUC создали Совместный китайско-британский исследовательский центр для продвижения передовых исследований и преподавания в области морских наук и океанологии. Ученые команды, включающие доктора философии Эндрю Керсона из UEA, определили новые ферменты, ответственные за синтез DMSP в различных бактериях, фотосинтезирующих цианобактериях и водорослях. Доктор Керсон пояснил: «Идентификация этих ферментов позволила нашей команде определить Pelagophyceae как потенциально распространенных и важных производителей DMSP».
Соавтор исследования, профессор Сяо-Хуа Чжан из Колледжа наук о морской жизни OUC, добавил: «Идентификация ферментов, участвующих в производстве DMSP, позволит ученым лучше понять и предсказывать поведение данных водорослей, которые могут вызывать коричневые водорослевые цветения, и их влияние на глобальное изменение климата. Это исследование также поднимает вопросы о других неопознанных ферментах, необходимых для производства DMSP, или о совершенно других способах его синтеза, которые на данный момент неизвестны».
Исследователи подчеркивают необходимость дальнейшего изучения водорослей Pelagophyceae в их естественной среде обитания, а также более подробного исследования других морских организмов с аналогичной функцией. Точные измерения уровней DMSP в окружающей среде, скорости его синтеза и распада, а также количество ферментов, участвующих в процессе производства DMSP, имеют важное значение в климатических, экологических и микробиологических науках.
Исследование проводилось в сотрудничестве между UEA, OUC, Сельскохозяйственным университетом Циндао, Университетом Порту, Университетом Шаньдун и лабораторией Лаошань в Циндао, Китай. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Microbiology.
Источник: University of East Anglia.
Фотография: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
