Как зелёные водоросли и бактерии вместе защищают климат

Исследователи из Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) обнаружили бактерию, которая формирует партнёрство с зелёной водорослью. Оба микроорганизма поддерживают рост друг друга. Кроме того, бактерия помогает микроводоросли нейтрализовать токсин другой, вредоносной бактерии. Фундаментальное понимание взаимодействий водорослей и бактерий важно для защиты климата, так как помогает понять и сохранить это экологически значимое партнёрство.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Суть открытия

• Установлено, что бактерия Mycetocola lacteus живёт в симбиозе с зелёной микроводорослью Chlamydomonas reinhardtii.
• Бактерия получает от водоросли необходимые витамины группы B и серосодержащую аминокислоту.
• Водоросль, в свою очередь, демонстрирует оптимизированный рост благодаря бактерии.

Защитная функция

• Mycetocola lacteus и родственный вид бактерий выступают как бактерии-помощники.
• Они защищают водоросль от атак вредоносных бактерий, инактивируя их токсин путём расщепления.
• Это обеспечивает выживание водорослей.

Экологический и климатический контекст

Как и бактерии, микроводоросли — это микроорганизмы, обитающие в пресной и морской воде, а также в почве.

«Наряду с наземными растениями, водоросли и цианобактерии производят значительную долю кислорода и связывают около половины углекислого газа в атмосфере посредством фотосинтеза. Таким образом, они вносят важный вклад в жизнь на Земле», — говорит профессор Мария Миттаг, ведущий автор исследования.

В условиях глобального потепления это знание крайне важно: только здоровые водоросли могут эффективно поглощать и связывать CO₂. Поэтому необходимо понимать, какие бактерии помогают водорослям оставаться фотосинтетически активными и одновременно нейтрализуют влияние вредных бактерий. Исследователи подтвердили, что изучаемые бактерии и микроводоросли совместно встречаются и в естественной среде.

Методология и значение

Исследование проводилось в рамках совместного проекта учёных из кластера Excellence «Balance of the Microverse» и Центра совместных исследований «ChemBioSys» в Йенском университете.

«Сочетая биологическую перспективу с аналитической химией природных соединений и нашим опытом в органическом синтезе, мы продемонстрировали механизм инактивации бактериального токсина», — поясняет профессор Ханс-Дитер Арндт.

Понимание сложного взаимодействия микроорганизмов в их естественных местообитаниях имеет решающее значение для разработки эффективных мер по сохранению природных экосистем.