Углерод-потребляющие формы жизни в Антарктиде

Озеро Бонни в Антарктиде круглогодично покрыто льдом. Оно подвергается суровым экологическим стрессам: минимальное количество питательных веществ, низкие температуры, экстремальная затененность и, зимой, круглосуточная темнота. Но для одноклеточных организмов, которые там обитают, это озеро — дом. Чтобы изучить их, доктор Рэйчел Морган-Кисс из Университета Майами (Огайо) и её команда отправились в Антарктиду для отбора проб из покрытого льдом озера. Статья, описывающая её метод, будет опубликована 20 апреля в JoVE (Journal of Visualized Experiments).

«Наша лаборатория сосредоточена на понимании адаптаций в экстремальных условиях», — сказала доктор Морган-Кисс. «Покрытые льдом озера гораздо проще изучать, чем типичные водные среды, потому что все организмы в озере — микробные. Они находятся как на вершине, так и в основании пищевой цепи».

Несмотря на микроскопические размеры, эти организмы могут играть большую роль в глобальном изменении климата. Многие из них обладают миксотрофным метаболизмом, то есть могут выживать либо за счёт фиксации углерода, как растения, либо поедая других протистов (одноклеточных микробных эукариот). Однако неизвестно, что заставляет эти организмы проявлять один тип метаболизма в противовес другому.

Более того, неизвестно, как климат влияет на этот метаболический переключатель. Если изменение климата приведёт к увеличению количества эпизодических погодных явлений (например, штормов), питательные вещества будут подниматься со дна озёр и океанов. Это может оказать огромное влияние на метаболизм протистов и на изменение климата в целом.

Чтобы помочь ответить на этот вопрос, команда доктора Морган-Кисс взяла пробы из разных частей озера — верхней, средней и нижней — где соотношение питательных веществ к солнечному свету различается. Верхняя часть получает много света, но мало питательных веществ; средняя часть имеет умеренное количество и того, и другого; а нижняя часть получает мало света, но богата питательными веществами.

«Эта интересная видео-статья, созданная командой JoVE Video, помогает наглядно показать, как именно учёные работают в этой сложной среде», — говорит доктор Бет Хови, редакционный директор JoVE. «Исследования в Антарктиде могут внести значительный вклад в понимание изменения климата. Открывая окно в то, как проводить науку в экстремальных условиях, доктор Морган-Кисс и её коллеги помогают продвигать эту область исследований».