Нове дослідження показало, що звичайний тип океанічних водоростей відіграє важливу роль у виробництві масово поширеної сполуки, яка допомагає охолоджувати клімат Землі. Дослідники визначили водорості Pelagophyceae як значних виробників DMSP, сполуки, яка має вирішальне значення для регулювання клімату. Це відкриття свідчить про вищі, ніж очікувалося, рівні DMSP та його побічного продукту DMS, що впливає на глобальне похолодання клімату. Дослідження підкреслює необхідність подальших досліджень цих водоростей і ферментів, які беруть участь у синтезі DMSP.
Нове відкриття показало, що несподівані океанські водорості допомагають охолодити Землю
Дослідження, проведені Університетом Східної Англії (UEA) та Океанським університетом Китаю (OUC), можуть кардинально змінити наше розуміння того, як ці крихітні морські організми впливають на нашу планету. Дослідники визначили водорості Pelagophyceae, що утворюють цвітіння, як потенційно рясні та важливі виробники сполуки під назвою диметилсульфоніопропіонат, або DMSP.
Співавтор, професор Джонатан Тодд зі Школи біологічних наук UEA, сказав: «Pelagophyceae є одними з найпоширеніших водоростей на Землі, але раніше вони не були відомі як важливі виробники DMSP.
«Це відкриття є захоплюючим, тому що DMSP є поширеною антистресовою сполукою, джерелом їжі для інших мікроорганізмів і основним джерелом газів, що охолоджують клімат».
Доктор Цзіньян Ван, докторант OUC/UEA та перший автор, сказав: «Розуміння ролі Pelagophyceae у виробництві DMSP означає, що нам потрібно переглянути, скільки цієї сполуки виробляється та як вона впливає на наш клімат».
Вплив DMSP на регулювання клімату
Щороку морські мікроорганізми виробляють мільярди тонн DMSP в океанах Землі, допомагаючи їм виживати, захищаючи від різних стресів, таких як зміни солоності, холоду, високого тиску та окисного стресу. Важливо, що DMSP є основним джерелом кліматично активного газу під назвою диметилсульфід (DMS), який відомий як запах моря.
Наслідки для глобального клімату
Це дослідження показує, що виробництво DMSP і, як наслідок, вивільнення DMS, ймовірно, вище, ніж передбачалося раніше, і підкреслює ключову роль мікробів у регулюванні глобального клімату. DMS також діє як сигнальна молекула, спрямовуючи морські організми до їжі та відлякуючи хижаків. Коли DMS викидається в атмосферу, продукти окислення DMS допомагають утворювати хмари, які відбивають сонячне світло від Землі, ефективно охолоджуючи планету.
Цей природний процес має важливе значення для регулювання клімату Землі, а також надзвичайно важливий для глобального циклу сірки, представляючи основний шлях, за яким сірка з океанів повертається на сушу.
Відкриття ключових ферментів у виробництві DMSP
UEA та OUC створили Китайсько-британський спільний дослідницький центр для сприяння передовим дослідженням і навчанню в галузі науки про море та океан. Доктор Ендрю Керсон з UEA був ключовим членом групи, яка визначила нові ферменти, відповідальні за синтез DMSP у різноманітних бактеріях, фотосинтезуючих ціанобактеріях і водоростях.
Доктор Керсон сказав: «Ідентичність цих ферментів дозволила нашій команді ідентифікувати Pelagophyceae як потенційно поширених і важливих виробників DMSP».
Співавтор, професор Сяо-Хуа Чжан з Коледжу морських наук про життя OUC, сказав: «Ідентифікувавши ферменти, задіяні у виробництві DMSP, вчені можуть краще зрозуміти та передбачити поведінку цих водоростей, що руйнують екосистему та утворюють бурі припливи. та їх вплив на глобальну зміну клімату.
«Це дослідження також підняло питання щодо інших неідентифікованих версій ферментів, необхідних для виробництва DMSP, або зовсім інших шляхів його виготовлення, які наразі невідомі».
Майбутні напрямки досліджень морської біології
Дослідники кажуть, що необхідні подальші дослідження водоростей Pelagophyceae в їхньому природному середовищі, а також більш детальні дослідження інших морських організмів. Кращі вимірювання рівнів DMSP у навколишньому середовищі, швидкості виробництва та розпаду, а також великої кількості ферментів, які беруть участь у створенні DMSP, також мають вирішальне значення для подальшого розвитку галузі.