Учёные «разбудили» 60-летние спящие клетки микроводорослей

Исследователи из Университета Або Академи (Финляндия) обошли прежние трудности в изучении адаптации микроводорослей к глобальному потеплению, «оживив» клетки возрастом до 60 лет из Архипелагового моря. Некоторые микроводоросли образуют покоящиеся клетки, которые после окончания цветения опускаются на морское дно. Учёным удалось пробудить эти клетки из слоёв донных отложений, датированных геологическими методами.

Результаты, опубликованные в Nature Climate Change, уникальны: ранее адаптация микроводорослей к потеплению не была показана в естественной среде, где действуют сложные эволюционные факторы отбора.

Эксперименты с «пробуждёнными» линиями клеток позволили установить, что вид адаптировался к документально подтверждённому потеплению моря. Оптимальная температура для роста вида повысилась на 0.89°C, в то время как средняя температура воды выросла примерно на 2.5°C в период с 1960 по 2020 год.

«Это позволило нам изучить генотипы этого вида, жившие в 1960-х, 1990-х и 2010-х годах. Одноклеточные микроводоросли играют ключевую роль в морской экосистеме, формируя основу пищевой сети», — говорит Конни Шёквист, исследователь проекта по экологической и морской биологии.

Исследователи также заметили явные различия в реакции современных клеток на высокие температуры по сравнению с клетками 1960-х годов. Например, они меняют экспрессию генов и клеточную морфологию, чтобы усилить поглощение питательных веществ, необходимое для поддержания более интенсивного метаболизма при высоких температурах.

Генетический анализ показал, что клетки из 2010-х годов не воспринимают высокие температуры как такой же стресс, как клетки из 1960-х. Экспрессия генов теплового шока у современных клеток значительно ниже, что подтверждает выводы учёных об адаптации.

«Теперь мы исследуем значение этой адаптации для вида в целом и её экологические последствия для морской экосистемы. Нас особенно интересуют возможные параллельные изменения, например, в профиле жирных кислот и питательной ценности микроводорослей», — добавляет Шёквист.