Новое исследование раскрывает механизмы раннего формирования диатомовых водорослей

Ученые обнаружили, как диатомовые водоросли (глобально важная группа эукариотических водорослей) определяют доступность фосфора — жизненно важного макроэлемента, контролирующего рост и продуктивность диатомей в океанах.

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, демонстрирует новую роль сигнализации ионами кальция (Ca2+) у эукариот — для восприятия фосфатов, что ранее не описывалось.

Исследование показало, что диатомовые водоросли, испытывающие дефицит фосфора, используют Ca2+-зависимую сигнализацию для восприятия и координации быстрых ответных реакций на восстановление снабжения фосфором.

Ученые также продемонстрировали, что одной из первых адаптаций к восстановлению фосфора является значительное усиление поглощения другого важного питательного вещества — азота.

Эта быстрая взаимосвязь между метаболизмом фосфора и азота, координируемая новым фосфор-Ca2+ сигнальным путем, усиливает конкуренцию диатомей за два критических питательных вещества.

Поскольку диатомеи являются основными формирователями цветения водорослей, эта работа дает важное представление о том, почему они так успешно и быстро реагируют на изменения окружающей среды, такие как поступление питательных веществ, чтобы доминировать при формировании цветения.

Доктор Кэтрин Хэллиуэлл, ведущий автор и независимый научный сотрудник NERC в Университете Эксетера и MBA, сказала: "Эта работа дает важное новое понимание того, как одна из самых многочисленных групп морского фитопланктона способна процветать в условиях "пир-голод" по питательным веществам. Наше исследование помогает понять клеточные механизмы, используемые диатомеями на самых ранних стадиях формирования цветения".

Поскольку диатомеи поддерживают прибрежные популяции рыб и морские пищевые сети, понимание того, что движет их экологическим успехом, важно для всех, особенно для тех, кто пользуется благами прибрежных экосистем — от купания в море до употребления рыбы и морепродуктов.