Регулирование климата Земли микроорганизмами

Ученые исследуют, как океаны поглощают CO₂ и обмениваются газами с атмосферой, чтобы понять влияние на климат. Ключевую роль в этом играют морские микробы, которые перерабатывают углерод, серу, азот и другие элементы.

Международная группа под руководством профессора Романа Штокера из MIT изучила, как определенные штаммы морских микробов находят и используют серу. Они визуализировали с помощью видеомикроскопии, как одноклеточные организмы плывут к источникам серы: диметилсульфиду (DMS), который придает морю характерный запах, и его предшественнику диметилсульфониопропионату (DMSP). DMS, попадая в атмосферу, окисляется и способствует образованию облаков над океаном, которые отражают солнечный свет.

Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что DMSP и DMS действуют как мощный химический сигнал для микробов. В микрофлюидном устройстве, имитирующем океанскую среду, шесть из семи протестированных видов микробов (фитопланктон, гетеротрофные бактерии и микрозоопланктон) привлекались DMSP. Некоторые демонстрировали наиболее сильные поведенческие реакции из всех, изученных командой.

Ключевые выводы:

• DMSP привлекает микробов: одни (бактерии) используют его в пищу, другие (микрозоопланктон) воспринимают как сигнал о наличии добычи.
• Это опровергает предыдущие теории о том, что DMSP может отпугивать хищников.
• Поведение отдельных микробов напрямую влияет на глобальные химические циклы и климат.

«Наши наблюдения ясно показывают, что для некоторых планктонных организмов DMSP является аттрактантом, а не репеллентом», — сказал профессор Рафель Симо.

Фарук Азам из Scripps Institution of Oceanography отметил, что работа подчеркивает необходимость изучения процессов на уровне отдельных микробов, чтобы понять, как они регулируют глобальные циклы элементов и климат.

Ученые планируют проводить аналогичные эксперименты непосредственно в океане, используя воду и бактерии, собранные во время экспедиций.