Уязвимость маримо после таяния льда: весеннее солнце вызывает фотоингибирование и восстановление
Маримо (Aegagropila brownii), пресноводная зелёная водоросль, образующая сферические агрегаты и являющаяся Особым природным памятником Японии, обитает в озере Акан на Хоккайдо. Наиболее уязвимым периодом для неё в течение года является время сразу после таяния льда ранней весной, когда низкая температура воды (1–4°C) сочетается с сильным солнечным светом, создавая стрессовую среду с низкой температурой и высокой освещённостью (LT-HL).
Исследование, проведённое под руководством Астробиологического центра и опубликованное в журнале Phycological Research 28 сентября 2025 года, впервые на основе полевых данных показало:
- Здоровое состояние летом и зимой: Маримо, собранные летом (август) и в середине зимы подо льдом (март), демонстрировали высокую фотосинтетическую активность (значения Fv/Fm ~0.6), что указывает на здоровое физиологическое состояние.
- Сильное фотоингибирование весной: Сразу после таяния льда (начало апреля) фотосинтетическая активность маримо резко снижалась. Значение Fv/Fm на освещённой солнцем поверхности падало до ~0.27, что свидетельствует о серьёзном повреждении фотосистемы II (фотоингибировании).
- Способность к восстановлению: В течение последующих 20–30 дней (к началу мая) маримо демонстрировали способность к восстановлению: значения Fv/Fm возвращались к ~0.55 по мере роста температуры воды. Этот процесс восстановления был подтверждён и в лабораторных экспериментах.
Значение для сохранения вида и экосистемы
В условиях изменения климата в озере Акан наблюдается тенденция к более позднему образованию и более раннему таянию льда. Это удлиняет период, в течение которого маримо подвергаются воздействию сильного весеннего света при сохраняющейся низкой температуре воды (LT-HL). Если восстановление не будет успевать за накоплением повреждений, это может ослабить всю популяцию маримо.
Исследование подчёркивает, что для сохранения этого природного наследия необходимы научно обоснованные стратегии, учитывающие физиологическое воздействие изменения климата, особенно световой стресс в уязвимый весенний период.
Астробиологический контекст
Изучение стратегии выживания маримо, которые переносят и восстанавливаются после внезапного светового стресса после жизни подо льдом, даёт ключи к пониманию того, как жизнь может существовать в экстремальных внеземных средах, например, на ледяных небесных телах.