Новое исследование показало, что распространенный тип океанских водорослей играет важную роль в производстве чрезвычайно распространенного соединения, которое помогает охладить климат Земли.
Результаты исследования Университета Восточной Англии (UEA) и Китайского океанического университета (OUC) могут изменить наше понимание того, как эти крошечные морские организмы влияют на нашу планету. Работа опубликована в журнале Nature Microbiology.
Команда определила, что водоросли Pelagophyceae, образующие цветение, 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 является многочисленным антистрессовое соединение, источник пищи для других микроорганизмов и основной источник охлаждающих климат газов».
«Понимание роли Pelagophyceae в производстве ДМСП означает, что нам необходимо переосмыслить, сколько этого соединения производится и как оно влияет на наш климат», - сказал первый автор исследования Джиньян Ван.
Каждый год миллиарды тонн ДМСП производятся в океанах Земли морскими микроорганизмами, помогая им выживать, защищая от различных стрессов, таких как изменения солености, холода, высокого давления и окислительного стресса. Важно отметить, что ДМСП является основным источником климатически активного газа под названием диметилсульфид (ДМС), который известен как запах моря.
Это исследование предполагает, что производство ДМСП и, следовательно, выброс ДМС, вероятно, выше, чем прогнозировалось ранее, и подчеркивает ключевую роль микробов в регулировании глобального климата. DMS также действует как сигнальная молекула, направляя морские организмы к пище и отпугивая хищников.
Когда ДМС выбрасывается в атмосферу, продукты окисления ДМС 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.
UEA и OUC создали Совместный китайско-британский исследовательский центр для продвижения передовых исследований и преподавания в области наук о море и океане. 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».
«Определив ферменты, участвующие в производстве DMSP, ученые 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», - добавил соавтор исследования профессор Сяо-Хуа Чжан из Колледжа наук о морской жизни OUC.
Исследователи говорят, что необходимо дальнейшее изучение водорослей Pelagophyceae в их естественной среде обитания, а также более детальное изучение других морских организмов. Более качественные измерения уровней DMSP в окружающей среде, скорости производства и распада, а также количества ферментов, участвующих в производстве DMSP, также имеют решающее значение для дальнейшего развития этой области.
