Непрошенные гости в домах гигантских бактерий
Крупнейшие в мире бактерии, обитающие на дне океана в виде мягких белых нитей, похожих на лапшу, ведут нелёгкую жизнь. Они не могут защитить себя от вторжения паразитических микроорганизмов, которые крадут добытые с трудом питательные вещества. Исследователи из Университета Южной Дании сообщают в научном журнале Nature, что эти недавно обнаруженные странные отношения в глубоком океане могут в конечном итоге влиять на продуктивность океана.
На дне восточной части Тихого океана у берегов Мексики обитает одна из крупнейших бактерий в мире — Thioploca. Она настолько велика, что её можно увидеть невооружённым глазом, и живёт она вместе с другими представителями своего семейства в пучках длинных пушистых белых нитей, похожих на китайскую лапшу. Thioploca питается нитратом, который поглощает из воды, а собрав порцию нитрата, удаляется в своё жилище под морским дном. Бактерия перемещается по чехлу длиной до 20 см к месту обитания, и когда снова готова питаться, возвращается по этой трубке в океаническую воду.
«Мы давно думали, что здесь исчезает удивительно большое количество нитрата. Когда мы исследовали этот случай, мы увидели, что Thioploca не единственная ответственна за всё удаление нитрата. Внутри трубок мы обнаружили более мелкие клетки, так называемые анаммокс-бактерии, которые крадут нитрат у Thioploca, когда та удаляется по чехлу со своим урожаем нитрата», — объясняет Бо Тамдруп, биогеохимик из Nordic Center for Earth Evolution (NordCEE) Университета Южной Дании.
Вместе с коллегами из Pomona College в Калифорнии и других американских институтов он описывает в журнале Nature это вновь открытое симбиотическое взаимодействие.
Это открытие помогает объяснить, почему в некоторых частях океанов исчезают большие количества питательных веществ.
«Вновь обнаруженные симбиотические отношения увеличивают метаболизм азота в море. Это приводит к меньшему количеству водорослей в воде и, следовательно, к меньшему количеству пищи для морских организмов. Следствием является то, что для рыб становится меньше пищи», — объясняет Бо Тамдруп.
Часто морских учёных беспокоит ускорение, а не сокращение роста водорослей, потому что цветение водорослей может привести к ухудшению и потенциально смертельным условиям для морских животных, включая рыб, особенно в прибрежных водах. Но в некоторых местах мира — как в районе, который изучали Бо Тамдруп и его коллеги — именно не увеличенный, а сокращённый рост водорослей приводит к ухудшению условий жизни для рыб.
Исследовательская группа изучала морское дно у берегов Мексики, где большая площадь океана крайне бедна кислородом. Здесь могут жить только бактерии, которые питаются нитратом вместо кислорода.
«Ранее мы полагали, что удаление азота происходит в основном в открытом океане и в толще воды, а не на дне. Однако, если бедные кислородом регионы, а также Thioploca и анаммокс-бактерии распространятся по морскому дну у побережий, это может иметь последствия для жизни рыб и рыболовства», — объясняет Бо Тамдруп.