Важные микроскопические существа, которые производят половину кислорода в атмосфере, могут быстро адаптироваться к глобальному потеплению, показывают новые исследования.
Фитопланктон, который также является важным источником пищи для рыб, может увеличить скорость, с которой они поглощают углекислый газ и выделяют кислород в более теплых водах, как показывает длительный эксперимент..
Наблюдение за одним видом, зеленой водорослью Chlamydomonas reinhardtii, после десяти лет пребывания в водах с более высокой температурой показало, что они быстро адаптируются, поэтому они по-прежнему способны фотосинтезировать больше, чем дышат.
Фитопланктон использует хлорофилл для улавливания солнечного света и фотосинтез для превращения его в химическую энергию. Это означает, что они имеют решающее значение для сокращения выбросов углекислого газа в атмосферу и обеспечения пищей водных организмов.
Очень важно знать, как эти крошечные организмы, невидимые невооруженным глазом, реагируют на изменение климата в долгосрочной перспективе. Эксперты сделали прогнозы о том, что это изменение климата окажет негативное воздействие на фитопланктон. Но новое исследование показывает, что зеленые водоросли могут приспосабливаться к более высокой температуре воды. Они становятся более конкурентоспособными и увеличивают количество фотосинтеза.
Изученные учеными водоросли, которые жили в более теплых водах, стали более приспособленными и более конкурентоспособными, доказывая, что эти крошечные существа хорошо адаптируются к изменению климата. Это говорит о том, что этот вид может оставаться обильным источником пищи для водных организмов, даже если температура повысится.
Предыдущие исследования, которые пытались ответить на этот вопрос, проводились только в лабораториях, а не изучали, как фитопланктон реагировал на реальные условия. Напротив, это исследование, которое длилось уже десять лет, позволило исследователям изучить, как зеленые водоросли живут в своей естественной среде, где они подвергаются воздействию более сложной среды и конкурентов..
Ученые из Университета Эксетера, работающие с коллегами из Имперского колледжа и Лондонского университета королевы Марии, в течение десяти лет наблюдали за десятью аквариумами, в которых обитает фитопланктон, пресная вода нагрета на четыре градуса по Цельсию выше температуры окружающей среды. Это скорость, с которой наш климат будет нагреваться к концу века. Температуры десяти других резервуаров поддерживались при нормальных температурах. Все резервуары хранились за пределами речной лаборатории Пресноводной биологической ассоциации в Дорсете. Все двадцать резервуаров были заселены одними и теми же видами и пропорциями различного пресноводного фитопланктона, зоопланктона, беспозвоночных и растений. В лаборатории ученые проверили, насколько водоросли способны к фотосинтезу, как быстро они растут и насколько хорошо они побеждают организмы из окружающих водоемов.
Ведущий автор доктор Элиза Шаум сказала: «Фитопланктон может быть микроскопически мал, но он необходим для всей водной жизни. Они обеспечивают пищу для зоопланктона, который затем поедается рыбами. мы берем и несем ответственность за способность океанов поглотить углекислый газ.
Другие исследования показали, что повышение температуры может создать проблемы для некоторых видов фитопланктона. Но мы показали, что водоросли адаптируются очень быстро и что механизм, лежащий в основе их эволюционной реакции, связан с более высокой скоростью фотосинтеза - они могут производить больше энергии и направляют ее на более высокие темпы роста и лучшую способность конкурировать с другими водорослями. Они делятся один раз в день и живут большими популяциями, состоящими из тысяч клеток на миллилитр воды. Это означает, что эволюционные изменения происходят через несколько сотен поколений в течение пары лет.
"Важно признать, что изменение климата представляет собой серьезную угрозу для водных экосистем. Хотя наблюдаемые в нашем исследовании зеленые водоросли хорошо справляются с повышенной температурой и могут поддерживать популяции организмов, которые их поедают, мы пока не знаем, что произойдет с другими группами водорослей и приспособятся ли они к повышенным температурам. одинаковые механизмы."