Исследование симбиотических отношений, запускающих вредоносное цветение водорослей

Новое исследование Флоридского технологического института изучает симбиотические отношения между бактериями и водорослями, которые могут запустить возникновение или усугубление вредоносного цветения водорослей (ВЦВ).

Работа под названием «The in-situ release of algal bloom populations and the role of prokaryotic communities in their establishment and growth» была опубликована в июльском номере журнала Water Research. Команда исследовала, что способствует инициации цветения, изучая его на самых ранних стадиях, до того как оно может причинить вред.

По словам профессора Кевина Джонсона, ВЦВ в лагуне Индиан-Ривер привели к гибели примерно 60 000–70 000 акров морской травы, блокируя жизненно важный солнечный свет. Потеря морской травы предвещает коллапс экономически и экологически важной прибрежной экосистемы.

Роль бактерий и азота

Помимо физических и экологических факторов, команда получила доказательства, что бактерии в водной толще помогают водорослям, производя необходимые им витамины и питательные вещества. В свою очередь, водоросли преобразуют эти питательные вещества в формы, полезные для бактерий. Это тесный круг симбиоза.

Доступность азота является сильным фактором для здоровья лагуны. Без азота антропогенного происхождения (удобрения, загрязнители) водоросли не могут цвести, вода остается прозрачной, а морская трава получает достаточно света.

«Азот есть повсюду, но он в неподходящей форме. Без бактерий, преобразующих этот азот, водоросли очень ограничены в том, насколько сильно они могут цвести», — отметил Джонсон.

В незагрязнённом эстуарии бактериальная фиксация азота делает возможным случайное цветение водорослей. Однако в эвтрофном эстуарии, где избыток антропогенных питательных веществ обилен, цветения водорослей становятся более частыми и серьёзными, достигая вредоносного уровня.

Значение исследования

Команда надеется, что эта работа позволит лучше понять сложные отношения между бактериями и водорослями и обмен питательными веществами между ними. Это может пролить свет на недавние цветения водорослей и последующую гибель рыбы в лагуне Индиан-Ривер.

«Я думаю, почти наверняка, что бактериальное сообщество и вредоносное цветение водорослей в лагуне Индиан-Ривер связаны, и мы не знаем, какова эта связь. Без понимания того, что делают бактерии, у нас есть только часть истории», — заключил Джонсон.