Новый год - напряженное время для аптек и торговцев всеми товарами, связанными со здоровьем. В океанах морские организмы тоже полагаются на питательные вещества, но источник их витаминов иногда загадочен.
Океанографы Вашингтонского университета обнаружили, что витамин B-12 существует в океанах в двух разных формах. Микроб, который считается основным поставщиком B-12 в открытом океане, цианобактерия, на самом деле создает «псевдо» версию, которую могут использовать только его родственники.
Исследование имеет значение для того, откуда водоросли и другие организмы могут получать витамин, который необходим для питания морской жизни. Статья опубликована в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences от 10 января.
«Я думаю, что мир привыкает к идее, что все формы жизни в некотором роде зависят от микроорганизмов», - сказала корреспондент Анитра Ингаллс, доцент океанографии Университета Вашингтона. «Это еще один случай, когда микроорганизмы играют действительно большую роль в выживании других, но не совсем так, как мы ожидали».
Все животные, от людей до китов и морских огурцов, нуждаются в витамине B-12. Но только определенные микробы могут создавать сложную кобальтсодержащую молекулу. Для наземных жителей основным источником являются микробы, которые процветают в кишечнике животных, поэтому говядина является таким хорошим источником B-12. Моллюски также накапливают много B-12. Считалось, что в поверхностных водах открытого океана основным поставщиком B-12 были цианобактерии.
Но в новой статье используются различные методы, в том числе отбор проб в Тихом океане, генетический анализ и выращивание бактериальных культур в лаборатории, чтобы доказать, что цианобактерии образуют другую форму, известную как «псевдо» B-12.
Это означает, что весь остальной светопоглощающий фитопланктон в океанах получает свои B-12 откуда-то еще.
«Фитопланктон невероятно важен как основа морской пищевой сети, для производства кислорода на Земле и поглощения углерода в океане», - сказала первый автор Кэтрин Хил, докторант Университета Вашингтона в области океанографии. «Кто-то делает для них B-12, и это не тот, кем мы думали».
Первый намек на подделку B-12 пришел из морских водорослей спирулины, популярной пищевой добавки. Анализы его содержимого в Японии показали необычную форму молекулы B-12.
В ходе предыдущих исследований Heal разработал метод измерения следовых количеств B-12 в морской воде, который позволяет различать сходные молекулы. Новое исследование применило этот метод, чтобы увидеть, где в открытом океане существуют различные формы витамина B-12.
«Когда я начал искать, я увидел, что в некоторых частях океана псевдо B-12 встречается даже чаще, чем обычный B-12», - сказал Хил.
Исследование подтверждает, что практически все цианобактерии, доминирующая форма собирающих свет организмов в океанических круговоротах и других частях открытого океана, производят и используют только псевдо B-12. Две формы B-12 несовместимы, поэтому у цианобактерий также есть другая форма белка, которая требует, чтобы этот витамин функционировал.
«Никто не показал, что эта молекула, псевдо B-12, существует в окружающей среде», - сказал Хил. «Теперь мы знаем, откуда он взялся, почему он здесь, и у нас есть некоторые намеки на то, что его можно переставить».
Морская среда может содержать специализированное подмножество микробов, которые могут превращать псевдо-B-12 в обычный B-12, создавая своего рода черный рынок для преобразованных витаминов.
«Это потребует сосуществования нескольких конкретных микробов в одном и том же месте и предполагает сложную взаимозависимость», - сказал Ингаллс.
Авторы также показывают, что для многих частей океана теперь оказывается, что обычные B-12 поставляются непосредственно морскими археями. Эксперименты в рамках исследования показывают, что археи могут быть доминирующим источником B-12 в тех частях океана, где они обитают, что подтверждает предыдущие результаты исследовательской группы UW.
«Чтобы понять морскую экосистему, вы должны понять, что поддерживает рост», - сказал Ингаллс. «Мы знаем, откуда берутся азот и фосфор. Но что касается витамина B-12, молекулы, о которой мы знаем уже более полувека, мы только сейчас понимаем, кто производит ее в морской экосистеме».