Фораминиферы процветают в бескислородных морских осадках

Фораминиферы — древние и экологически успешные одноклеточные морские организмы, обитающие на поверхности и внутри морских осадков. Геобиологи из Университета Людвига-Максимилиана (LMU) в Мюнхене обнаружили, что несколько видов не просто выживают, но и активно процветают в этих бескислородных (аноксических) отложениях.

Экологическая значимость и загадка выживания

Фораминиферы играют важную роль в циклах углерода и азота, а их минерализованные раковины служат ключевыми объектами для реконструкции древнего климата. Несмотря на это, биология современных видов изучена слабо. Ранее считалось, что в бескислородных осадках они лишь выживают, а затем погибают.

Неожиданное открытие в аноксической зоне

Исследование образцов керна со дна у побережья Намибии показало, что в аноксических слоях, богатых токсичным сероводородом (H₂S), обитает большое количество фораминифер. Их метаболическая активность здесь оказалась более чем в 10 раз выше, чем в вышележащих, богатых кислородом слоях.

Инкубационные эксперименты подтвердили предпочтение аноксических условий: активность фораминифер возрастала до 40 раз в отсутствие кислорода.

«Наши результаты удивительным образом демонстрируют, что некоторые виды фораминифер метаболически более активны в аноксических осадках», — говорит профессор Уильям Орси.

Молекулярные механизмы адаптации

Анализ матричной РНК (mRNA) из образцов осадков позволил изучить активные метаболические пути. Выяснилось, что фораминиферы в бескислородной зоне используют разнообразные стратегии:

• Ферментацию сахаров и аминокислот.
• Помимо захвата добычи, они способны усваивать растворённые органические вещества как источник углерода и энергии.

Объяснение эволюционного успеха

Способность процветать в токсичных бескислородных условиях может объяснять экологический успех фораминифер, переживших множество массовых вымираний за последние 500 миллионов лет. Многие из этих катастроф были связаны как раз с падением уровня кислорода и накоплением сероводорода.

«Вероятно, фораминиферы играют важную и до сих пор упускавшуюся из виду роль в анаэробных питательных циклах», — заключает Уильям Орси.

Исследование опубликовано в журнале The ISME Journal.