Версия для слабовидящих
Бактерии собирают фосфор для питания обитателей рифов Печать Email
Новости науки
26.02.2015

Морские губки проживают на дне океана и являются важным компонентом рифовой экосистемы. Учёным уже давно было известно, что морские губки фильтруют тысячи галлонов морской воды ежедневно и выделяют из неё питательные вещества. Именно поэтому вода вокруг коралловых рифов поразительно чистая и прозрачная.

Теперь же исследователи из Центра науки об окружающей среде при Университете Мэриленда обнаружили, что цианобактерии, проживающие на морских губках, собирают из воды фосфор для питания рифовой экосистемы. В ходе научной работы исследователи изучали три различных вида морских губок из Карибского бассейна.

Первые губки заселили океаны около 750 миллионов лет назад, когда морская жизнь начала быстро развиваться. Примерно в то же время глубокие воды океанов насытились кислородом. Это преобразование традиционно соотносят с кембрийским взрывом, внезапным расцветом биоразнообразия. Учёные полагают, что именно ранние животные (в частности губки) привели к росту концентрации кислорода в водах, а не наоборот.

Губки находятся в постоянном взаимодействии с бактериями и микроорганизмами, они могут занимать до 40% общего объёма губки. Бактерии, проживающие в губках, могут передавать питательные вещества в губку, в частности, столь необходимый для жизни фосфор.

Морской биолог, занимающийся изучением рифового сообщества (фото Steven E. McMurray).

"Губки и бактерии жили вместе в течение действительно долгого времени, – рассказывает ведущий автор исследования Фань Чжан (Fan Zhang). – Этот механизм функционирует на протяжении миллионов лет, а мы только сейчас начинаем понимать, как рифы получают фосфор из воды".

Фосфор — питательный элемент, очень важный для жизни. Но вокруг коралловых рифов его концентрация очень низка. Результаты нового исследования показали, что фосфор захватывается бактериями, например, рода Leptolyngbya, проживающими в губках вида Ircinia strobilina или Xestospongia muta. Затем фосфор превращается микроорганизмами в полифосфаты — форму фосфора, удобную для питания рифового сообщества.

Полифосфаты можно обнаружить почти во всех организмах: они сохраняют фосфор и предоставляют запас энергии. Полифосфатные соединения обнаруживаются при изучении организмов с помощью электронной микроскопии и выглядят как крошечные белые кластеры или гранулы.

На протяжении многих лет морские биологи наблюдали эти гранулы в образцах губок, но не знали, откуда они брались.

Результаты нынешнего исследования свидетельствуют, что эти гранулы создают бактерии, живущие в губках, которые сохраняют фосфор в форме полифосфатов. Таким образом формируется запас питательных веществ, которым могут пользоваться как сами губки, так и другие организмы рифа.

Этот вывод экологов является важным для глубокого понимания того, какой опасности подвергаются рифы и как можно изменить текущую ситуацию.

Ткани губки вида Xestos pongiamuta с жёлтыми гранулами полифосфатов (фото University of Maryland Center for Environmental Science/Fan Zhang).

"Коралловые рифы всего мира находятся под угрозой исчезновения, поэтому мы должны очень хорошо понять их устройство и жизнь, – говорит один из авторов исследования профессор Рассел Хилл (Russell Hill). – Уже почти век учёным известно, что вода вокруг рифов отличается низким содержанием фосфора. На этот парадокс указал ещё Чарльз Дарвин. Новым исследованием мы делаем значительный шаг вперёд в понимании того, как рифовые системы развили такое невероятное биоразнообразие, при том что окружающие воды не богаты этим важным для жизни элементом".

Это исследование позволило по-новому взглянуть на важнейшую роль губок для выживания всей экосистемы — процесс получения питательных веществ из воды и перераспределения их по всему рифу.

В будущем это знание может пригодиться не только экологам, но и химикам. Например, поможет найти способ выделения столь необходимого жизни фосфора из сточных вод.

Научная статья группы Чжана была опубликована в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2381263

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта