Потепление океана угрожает микроорганизму, который производит почти треть земного кислорода. Без фотосинтеза, использующего солнечную энергию для питания большей части планетарных пищевых цепочек, Земля не была бы таким живым местом. Эту работу выполняют различные растения, водоросли и цианобактерии, но мало кто делает это так, как Prochlorococcus, считающаяся самым распространенным фотосинтезирующим организмом на Земле. Крошечная даже по меркам цианобактерий, эта морская микробная клетка оказывает огромное влияние на свои среды обитания и не только, внося вклад в производство почти трети кислорода планеты и формируя жизненно важную основу пищевых сетей.
Однако новое исследование указывает на то, что Prochlorococcus и множество зависящих от неё организмов могут быть гораздо более уязвимы к повышению температуры океана, чем предполагалось ранее. Prochlorococcus широко распространена, населяя более 75 процентов освещенных солнцем поверхностных вод. Она наиболее распространена в тропиках и вокруг них, где хорошо приспособлена к теплым, бедным питательными веществами условиям. Учитывая эту любовь к теплу, некоторые эксперты полагают, что Prochlorococcus может хорошо себя чувствовать по мере продолжения роста температуры океана из-за сжигания ископаемого топлива и потери поглотителей углерода.
Однако новое исследование вызывает сомнения, предполагая, что более жаркие условия не всегда лучше для Prochlorococcus. Её идеальный диапазон составляет от 19 до 28 градусов по Цельсию, сообщают авторы, отмечая, что многие тропические и субтропические воды, по прогнозам, превысят этот верхний предел в течение 75 лет. Существующие данные об этих микробах в значительной степени получены от выращенных в лаборатории клеток, поэтому Франсуа Рибале и его коллеги собрали новые данные от диких Prochlorococcus в их естественной среде.
Чтобы найти ответы, исследователи проанализировали 800 миллиардов клеток размером с Prochlorococcus, с которыми они столкнулись во время 90 исследовательских экспедиций в течение 13 лет. Они сделали это с помощью проточного цитометра, соразработанного Рибале, предназначенного специально для обнаружения крошечного фитопланктона, такого как Prochlorococcus. Скорость деления клеток варьировалась в зависимости от широты, и авторы работы связывают это именно с колебаниями температуры воды, а не с изменениями уровня освещённости или количества питательных веществ.
Микробы демонстрировали наилучшие показатели в относительно тёплой воде, от 19 до 28 °C, но неожиданно начинали испытывать серьёзные трудности при превышении этого температурного диапазона.
Обратите внимание: Сколько будет браков Как это узнать и что смотреть в гороскопе.
Деление клеток резко замедлялось в воде теплее примерно 30 °C, падая до одной трети скорости, зарегистрированной при температуре, которая является нижней границей их зоны комфорта. Тропические моря бедны питательными веществами из-за их тепла, что ограничивает восходящий цикл питательных веществ из более глубоких вод. Prochlorococcus и другие цианобактерии адаптировались к скудным условиям несколькими способами, в частности, благодаря своему малому размеру и минимальному геному, сохранившему лишь самые необходимые для выживания гены.Несмотря на преимущества избавления от лишнего багажа, это могло стоить микробам древних генов, связанных с реакцией на стресс, что, возможно, теперь ограничивает их устойчивость перед лицом быстро растущих температур. Это могло бы открыть дверь для Synechococcus, другой группы цианобактерий, доминирующих в тропиках и субтропиках вместе с Prochlorococcus. Synechococcus может справляться с более теплой водой, но нуждается в большем количестве питательных веществ. Если Synechococcus воспользуется преимуществом и заполнит экологическую нишу, которая может освободиться из-за сокращения популяции Prochlorococcus, остаётся неясным, как это повлияет на всю морскую пищевую сеть.
Согласно исследованию, к концу нынешнего века продуктивность Prochlorococcus может сократиться на 17 процентов в тропических регионах при умеренном сценарии изменения климата и на 51 процент — в условиях более жёсткого сценария потепления. В глобальном масштабе она может снизиться на 10 процентов от умеренного потепления и на 37 процентов от более экстремального сценария. Их географический ареал расширится в сторону полюсов, на север и юг. Они не исчезнут, но их среда обитания сместится.
Авторы отмечают, что исследование имеет ряд ограничений, и использованная методика может не учитывать редкие термоустойчивые штаммы Prochlorococcus. Хотя данные охватывали различные регионы океана, многие важные тропические районы все еще остаются за бортом. Это самое простое объяснение имеющихся данных. Если появятся новые свидетельства термоустойчивых штаммов, это открытие будет приветствоваться, поскольку оно предложит надежду для этих критически важных организмов.
Исследование было опубликовано в журнале .
21.09.2025 40 FacebookXVKontakteOdnoklassnikiTelegram Подпишитесь на нас:Вконтакте / Telegram / Дзен НовостиБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Потепление океана угрожает микроорганизму, который производит почти треть земного кислорода.