Удивительное открытие о микробах, которыми мы дышим

Вы знали, что каждый десятый вдох мы делаем благодаря крошечным морским микробам — прохлорококкам?

Долгое время ученые думали, что эти существа живут поодиночке и просто дрейфуют в океане. Но новое исследование Массачусетского технологического института показало, что это не так. Оказалось, что прохлорококки умеют собираться в целые «города» — биопленки. Это открытие меняет наше понимание того, как эти микробы помогают поддерживать жизнь на Земле и влияют на климат.

Прохлорококки — это микроскопические бактерии, которые перерабатывают десятую часть всего углекислого газа на планете. Долгое время ученые недооценивали их роль в экологии: считалось, что после смерти эти крохи просто растворяются в толще воды, не донося углерод до океанского дна.

Однако команда профессора Салли Чисхолм выяснила, что это не так. Оказывается, прохлорококки способны объединяться. Как отмечает ведущий автор исследования Майя Анджур-Дитрих, переход из состояния одиночного планктона в состав такой «липкой» колонии кардинально меняет жизнь микроба, позволяя ему участвовать в глобальном процессе очистки атмосферы от излишков углерода.

Генетическая тайна «липкости»

Самым поразительным для ученых оказалось то, каким образом микробы переключаются между существованием поодиночке и жизнью в колонии.

Исследователи поставили эксперимент: снова и снова они отбирали лишь наиболее «липкие» клетки и переносили их в новые емкости.

В результате доля бактерий, способных создавать колонии, увеличилась с 6 % до 85 %.

Однако после расшифровки геномов обеих групп — одиночных бактерий и «строителей» — биологи не обнаружили между ними никаких различий.

У микроорганизмов не оказалось особых мутаций, необходимых для колониальной жизни.

 

Музыкальная метафора жизни

Исследователи сопоставляют это явление с функционированием оркестра:

-  У всех клеток имеется совершенно одинаковый набор инструкций (нот).

- Под влиянием внешних условий они определяют, какие фрагменты этих инструкций следует задействовать в данный момент.

- Генетически одинаковые организмы способны «выбирать», играть им негромко (плавать по отдельности) или во весь голос (объединяться в биопленки).

 

Почему это имеет значение для экологии

Выявление "липкой" фазы у прохлорококков способно изменить подходы к климатическому моделированию.

Объединяясь в скопления или прикрепляясь к частицам органических отходов, эти микроорганизмы становятся более тяжелыми и быстрее опускаются вниз. Благодаря этому они могут переносить накопленный углерод на глубину до 1 000 метров и даже дальше, надежно "запирая" его внутри океана.

То, что способность формировать биопленки обнаружили у всех изученных штаммов, собранных в различных районах океана, указывает на широкое распространение этого процесса.

Теперь ученым предстоит выяснить, сколько именно углерода эти "невидимые строители" ежегодно отправляют на дно океана, помогая сдерживать глобальное потепление.

  

ФОТО: pexels.com

---

---

---

---