Новое исследование показало, что распространенный тип океанических водорослей, которые во время цветения вызывают так называемые «коричневые приливы» и считаются в это время загрязнителями, на самом деле играют важную роль в производстве соединения для охлаждения климата Земли.
Результаты исследования ученых из Университета Восточной Англии (UEA) и Китайского океанического университета (OUC) могут изменить понимание того, какую роль распространенные водоросли Pelagophyceae, образующие цветение, выполняют для нашей планеты.
Команда определила, что водоросли Pelagophyceae являются потенциально многочисленными и важными производителями соединения под названием диметилсульфониопропионат, или DMSP.
Соведущий автор, профессор Джонатан Тодд из Школы биологических наук UEA, сказал: «Pelagophyceae являются одними из самых распространенных водорослей на Земле, однако ранее они не были известны как важные производители DMSP. Это открытие является захватывающим, потому что DMSP - антистрессовое соединение, источник пищи для других микроорганизмов и основной источник охлаждающих климат газов».
Доктор Джиньян Ван, доктор философии OUC/UEA, и первый автор сказал: «Понимание роли Pelagophyceae в производстве DMSP крайне важно и нам следует определить, сколько этого соединения производится и как оно влияет на наш климат».
Каждый год миллиарды тонн DMSP производятся в океанах Земли микроорганизмами, помогая им выживать, защищая от различных стрессов, таких как изменения солености, холод, высокое давление и окислительный стресс.
Важно отметить, что DMSP является основным соединением климатически активного газа под названием диметилсульфид (DMS), который известен как запах моря. Когда диметилсульфид выбрасывается в атмосферу, продукты его окисления помогают образовывать облака, которые отражают солнечный свет от Земли, эффективно охлаждая планету. Этот естественный процесс необходим для регулирования климата Земли, а также чрезвычайно важен для глобального цикла серы, представляя собой основной путь, по которому сера из океанов возвращается на сушу.
Данное исследование предполагает, что производство DMSP и, следовательно, выброс DMS, вероятно, выше, чем оценивалось ранее.
UEA и OUC создали Совместный китайско-британский исследовательский центр для продвижения передовых исследований и преподавания в области морских наук и океанологии. Доктор Эндрю Керсон из UEA был ключевым членом команды, которая идентифицировала новые ферменты, ответственные за синтез DMSP в различных бактериях, фотосинтезирующих цианобактериях и водорослях. Доктор Керсон сказал: «Идентичность этих ферментов позволила нашей команде идентифицировать Pelagophyceae как потенциально распространенных и важных производителей DMSP».
Соведущий автор, профессор Сяо-Хуа Чжан из Колледжа наук о морской жизни OUC, добавил: «Определив ферменты, участвующие в производстве DMSP, ученые также смогут лучше понять и предсказать поведение этих нарушающих экосистему водорослей, образующих коричневый прилив, и их влияние на глобальное изменение климата. Это исследование также подняло вопросы о других неопознанных версиях ферментов, необходимых для производства DMSP, или о совершенно других путях его производства, которые в настоящее время неизвестны».
Исследователи подчеркивают, что необходимо дальнейшее изучение водорослей Pelagophyceae в их естественной среде обитания, а также более детальное изучение других морских организмов с аналогичной функцией. Более качественные измерения уровней DMSP в окружающей среде, скорости производства и распада, а также количества ферментов, участвующих в производстве DMSP, имеют важное значение в климатических, экологических и микробиологических науках.
Исследование проводилось в сотрудничестве между UEA и OUC при участии Сельскохозяйственного университета Циндао, Университета Порту, Университета Шаньдун и лаборатории Лаошань в Циндао, Китай. Работа опубликована в журнале Nature Microbiology.
