Rutgers által vezetett kutatók új, növényszerű baktériumokat fedeztek fel, amelyek úgy tűnik, hogy jelentős összetevői az óceán szénciklusának

Rutgers által vezetett kutatók új, növényszerű baktériumokat fedeztek fel, amelyek úgy tűnik, hogy jelentős összetevői az óceán szénciklusának
Rutgers által vezetett kutatók új, növényszerű baktériumokat fedeztek fel, amelyek úgy tűnik, hogy jelentős összetevői az óceán szénciklusának
Anonim

ÚJ BRUNSWICK/PISCATAWAY – Egy felfedezésben, amely új összetevővel egészíti ki az óceán szénciklusát – amely jelentős mértékben hozzájárul a Föld szénciklusához, amelytől minden élet múlik – egy tudóscsoport, Zbigniew S. Kolber Rutgers professzor vezetésével felfedezte, hogy egy bizonyos típusú fotoszintézisre képes furcsa, növényszerű baktériumok sokkal többen vannak az óceánban, mint azt korábban gondolták.

Kolber az egyetem Tengerészeti és Tengerparti Tudományok Intézetének (IMCS) kutatója a New Brunswick-i Cook College kampuszon. A Science magazin e heti tudományos folyóiratában megjelent tanulmányban Kolber és kollégái a Rutgersről és öt másik egyetemről megállapították. hogy az úgynevezett aerob fotoheterotróf baktériumok, vagy olyan baktériumok, amelyek olykor növényként viselkednek, és fotoszintézist alkalmaznak metabolikus energiaszükségleteik kielégítésére, a felszín közelében lévő mikrobák 11 százalékát vagy még többet is alkothatják.A Science magazint az Amerikai Tudományfejlesztési Szövetség adja ki Washingtonban, D.C.

Korábban azt hitték, hogy az óceán szénciklusa szinte kizárólag a fitoplanktonon alapul, azokon az apró növényeken, amelyek alapvető táplálékként vagy óceáni "prérifűként" szolgálnak, amelyre az óceáni élet támaszkodik.

Kolber elmondta, hogy a baktériumok, amelyek a fitoplanktontól eltérően olyan fotoszintetikus folyamatot használnak, amely nem termel oxigént, gyakorlatilag minden óceánvízmintában megjelent, amelyet a kutatók vettek háromhetes tudományos expedíciójuk során Oregon partjainál és Washington tavaly júliusban.

"Ezek a baktériumok jelentős komponensnek tűnnek, és figyelembe kell venni őket, amikor a tudósok azt vizsgálják, hogy mi történik a szénciklussal, és mennyi „rögzül” vagy kombinálódik más elemekkel a szerves anyagokban, és mennyi a „lélegeztetés” "vagy a nyílt óceán élőlényei juttatták vissza a környezetbe" - mondja Kolber.

A Rutgers kutatója arra figyelmeztetett, hogy jelenleg nem ismert a fotoszintetikus baktériumok szénciklusra gyakorolt ​​hatása: "Nem tudjuk, hogyan befolyásolják a ténylegesen megkötött (szerves anyag formájában felfogott) szén mennyiségét. az óceán, és hogy széleskörű jelenlétük felfedezése növeli-e ezt a mennyiséget vagy sem."

A szénciklus akkor kezdődik, amikor a növények a napfényt és a levegőben lévő vagy vízben oldott szén-dioxidot szénhidrátok, zsírok és fehérjék előállítására használják fel. Ezek nagy részét az emberek és az állatok elfogyasztják, vagy a mikrobák belélegezik, és végül visszaalakulnak szén-dioxiddá és más elemekké, amelyeket a növények felhasználnak a folyamat újraindítására.

A tudósok először több mint 20 évvel ezelőtt fedezték fel a fotoszintetikus baktériumokat, többnyire szerves anyagokban gazdag környezetben, például hínártömegekben, tengerparti homokokban és cianobaktérium-szőnyegekben, kis, lilásvörös baktériumszőnyegekben, amelyek gyakran megtalálhatók a tápanyagokban. gazdag környezet.

A közelmúltban Kolber felfedezte a fotoszintetikus baktériumokat az óceánok felszíni vizeiben, ezt a felfedezést tavaly részletezte a Nature tudományos folyóirat, amely Londonban, Angliában jelent meg. „Azonban – jegyzi meg a tudós – ez az első alkalom, hogy ilyen nagy mennyiségben találták őket az óceán felső részén, és hogy eloszlásukat függőlegesen, különböző mélységekben mérték.”

Tavalyi expedíciójuk során Kolber és csapata eredetileg a furcsa baktériumok jelenlétét próbálta igazolni a Csendes-óceán északkeleti részén található óceánfenék hidrotermális nyílásainál. "Azt feltételezték, hogy a túlhevített víz által generált fény a hőlégtelenítőkben és a körülöttük zajló kémiai folyamatokban jó környezetet biztosít a fotoszintetikus baktériumok számára" - mondja a kutató. "De legnagyobb megdöbbenésünkre nem találtunk semmit."

Azonban a felszíntől a fenékig különböző szinteken vett mintavételezés közben megdöbbenve tapaszt alták, hogy a lények rengetegét találták néhány tucat méterrel a felszín alatt; "A maximális számot 30-40 méter mélységben figyelték meg" - mondja a tudós."150 méter alatt a koncentrációjuk a mi kimutatási határunk alá csökkent, de gyakorlatilag minden felszíni vízmintában megtaláltuk őket. Úgy tűnt, mindenhol megtalálhatóak."

Kolber azt mondta, hogy a kutatók által felfedezett fotoszintetikus baktériumok akár új fajok is lehetnek, amelyek különböznek a korábban felfedezett hasonló baktériumoktól, mivel annyira elterjedtek és könnyen alkalmazkodnak a változó környezethez.

A baktériumok képesek átváltani a szerves szénen alapuló anyagcseréről a fotoszintézisre, az óceánvíz szervesanyag-koncentrációjától függően – mondja a kutató.

Amikor nincs elég szerves anyag, a klorofill pigment bakteriális formáját állítják elő, és fotoszintézis segítségével biztosítják számukra az energiát, miközben a szén-dioxidot "fixálják" vagy szerves anyaggá alakítják, bár a fitoplanktonnál kisebb hatékonysággal.

Amikor a környezet megváltozik, és több szerves anyag áll rendelkezésre, ezek a baktériumok nem termelnek fotoszintetikus pigmentet, és elkezdenek szerves anyagokat fogyasztani, ahogyan azt a normál baktériumok teszik.

A tudós becslése szerint a szokatlan baktériumok energiaszükségletük 20-40 százalékát napfényből képesek ellátni. "Nem túl hatékony fotoszintetizálók, és a fotoszintézis önmagában valószínűleg nem tartaná életben" - mondja Kolber. "De azzal a képességükkel, hogy más baktériumokhoz hasonlóan képesek tápanyagokhoz jutni, képesek virágozni.

A kutatók között volt Paul C. Falkowski, Constantino Vetriani és Michal Koblizek, a Rutgers IMCS munkatársa; F. Gerald Plumley, az Alaszkai Egyetem Tengertudományi Intézetének munkatársa, Fairbanks, Alaszka; valamint Andrew S. Lang és J. Thomas Beatty a British Columbia Egyetem Mikrobiológiai és Immunológiai Tanszékéről, Vancouver, Kanada.

A kutatócsoport további tagja Robert E. Blankenship, az Arizona Állami Egyetem Kémiai és Biokémiai Tanszékének munkatársa, Tempe, Ariz; Cindy L. VanDover, a Williamsburgi College of William and Mary Biológiai Tanszékének munkatársa.; és Christopher Rathgeber, a Manitoba Egyetem Mikrobiológiai Tanszékének munkatársa, Winnipeg, Kanada.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei