Важнейшие микробиологические взаимодействия, поддерживающие стабильность наших океанов, впервые были полностью выявлены исследователями из Уорикского университета.
Доктор Джозеф Кристи-Олеза и профессор Дэвид Скэнлан из Школы наук о жизни обнаружили, что два наиболее распространенных типа микроорганизмов в океанах - фототрофные и гетеротрофные бактерии - взаимодействуют в круговороте питательных веществ, следовательно, извлекая углерод из атмосферу и питание экосистемы.
Это противоречит распространенному научному мнению о том, что морские фототрофы и гетеротрофы конкурируют друг с другом за потребление скудных питательных веществ, содержащихся в морской воде.
Фототрофные бактерии используют свет, чтобы «фиксировать» углекислый газ из воздуха и превращать его в органическое вещество, которое просачивается и потребляется гетеротрофами, которые, в свою очередь, возвращают питательные вещества обратно в экосистему, чтобы фототрофные бактерии могли продолжают делать свою работу: фотосинтезируют и фиксируют больше углерода.
Это взаимодействие поддерживает сбалансированный уровень питательных веществ в океане и поддерживает здоровую основу, которая в конечном итоге поддерживает всю морскую пищевую сеть. Половина первичной продукции планеты и половина кислорода, которым мы дышим, зависят от этой системы для эффективной работы. Скорость, с которой циркулируют эти питательные вещества, будет определять скорость, с которой океаны будут продолжать защищаться от двуокиси углерода в атмосфере, которая является основным парниковым газом.
Исследователи наблюдали за этим взаимодействием, выращивая чистые культуры каждой бактерии в лаборатории, помещая их вместе в природную морскую воду и проводя анализ питательных веществ и молекулярный анализ в течение длительного периода времени.
Удивительно, но оба микроорганизма достигли стабильного состояния, при котором фототрофные и гетеротрофные бактерии приносят взаимную пользу друг другу: фототрофы потребляют неорганические питательные вещества и свет для фиксации углерода, а гетеротрофы используют утечку органического углерода в качестве источник углерода и энергии и возврат неорганических питательных веществ к фототрофу.
Более глубокое понимание этих важных процессов, которые обеспечивают работу «двигателя» океана, поможет улучшить то, как мы заботимся о наших водах, и позволит нам лучше предсказывать, как океаны будут реагировать в будущем на изменение климата с повышение уровня углекислого газа в атмосфере», - прокомментировал профессор Скэнлан, профессор морской микробиологии в Школе наук о жизни.
Здесь мы приводим экспериментальные доказательства базовой концепции экологии, согласно которой питательные вещества должны циркулировать для поддержания стабильной экосистемы, как деньги в экономике! Если один из партнеров берет слишком много и не отдает, он сам будет страдать от последствий в долгосрочной перспективе. Система будет саморегулироваться и всегда будет достигать стабильного состояния», - прокомментировал доктор Кристи-Олеза.