Уникальный экологический тип «гигантских колоний» вызывает интенсивное цветение Phaeocystis globosa в Южно-Китайском море

Вредоносное цветение гаптофитовой водоросли Phaeocystis globosa обычно происходит в эвтрофных прибрежных водах в форме колоний и влияет на морские экосистемы и марикультуру.

Южно-Китайское море (ЮКМ) — типичный регион с многочисленным цветением P. globosa, которое характеризуется образованием «гигантских колоний», уникальным диагностическим пигментом и сильной гемолитической токсичностью.

Исследовательская группа под руководством профессора Юй Жэньчэна из Института океанологии Китайской академии наук выявила, что причиной интенсивного цветения P. globosa в ЮКМ является уникальный экологический тип «гигантских колоний».

Исследование было опубликовано в журнале Harmful Algae 23 марта.

Учёные использовали высокоразрешающий хлоропластный молекулярный маркер для анализа генетического разнообразия более 19 штаммов P. globosa, собранных в разных регионах Тихого и Атлантического океанов. Они определили размеры колоний и профили пигментов этих изолятов.

Штаммы P. globosa можно разделить на четыре генетические клады на основе их последовательностей или на две группы на основе размера колоний и диагностических пигментов (19'-гексаноилоксифукоксантин, hex-fuco, и 19'-бутаноилоксифукоксантин, but-fuco).

Три штамма из ЮКМ, принадлежащие к одной генетической кладе, показали уникальные биологические особенности: образование «гигантских колоний» и наличие but-fuco в качестве диагностического пигмента. На основе этих данных исследователи предположили, что эти штаммы представляют собой уникальный экологический тип P. globosa «гигантских колоний».

Был проведён анализ более 1000 последовательностей хлоропластного маркера, полученных из колоний P. globosa и фитопланктона в ЮКМ в период с 2016 по 2021 год. Филогенетический анализ показал, что более 95% последовательностей из колоний P. globosa в ЮКМ принадлежали экологическому типу «гигантских колоний», в то время как генетическое разнообразие одиночных клеток было намного выше. Следовательно, интенсивное цветение P. globosa в ЮКМ в основном вызывалось именно этим экологическим типом.

P. globosa демонстрирует различные морфологические и физиологические особенности и высокое генетическое разнообразие, но взаимосвязь между ними ранее не была выяснена. «Наша работа предоставляет ценный молекулярный маркер для изучения внутривидового разнообразия P. globosa, что поможет понять морфологическую, физиологическую и генетическую дифференциацию этого вида», — сказал доктор Чжан Цинчунь, первый автор исследования.

«Изучение этого уникального экологического типа P. globosa «гигантских колоний» поможет раскрыть механизмы цветения P. globosa в прибрежных водах Китая и разработать систему мониторинга и раннего предупреждения», — отметил профессор Юй.