Водоросли раскрывают секреты климатических изменений за миллионы лет

Организмы адаптируют свои клеточные стенки к условиям окружающей среды, таким как температура. Некоторые адаптации затрагивают липиды, которые могут сохраняться долгое время после деградации остальных частей организма. Исследователи из Гёттингенского университета изучили специфическую группу липидов — длинноцепочечные диолы, которые встречаются в морских осадках по всему миру и могут сохраняться миллионы лет.

Учёные обнаружили, что эти липиды производятся ранее неизвестной группой морских эвстигматофитовых водорослей, которые эволюционировали раньше, чем появились известные на сегодня виды. Это открытие меняет понимание состава и эволюции этих водорослей, поскольку ранее их считали относительно небольшой группой преимущественно почвенных и пресноводных видов. Кроме того, исследователи показали, что соотношение этих уникальных липидов, известное как Long chain Diol Index, можно использовать для реконструкции летней температуры поверхности моря в прошлом. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

В рамках этого исследования, объединив опыт Центра наук о Земле (Геобиология) и Коллекции культур водорослей и экспериментальной фикологии Гёттингенского университета, учёные ежемесячно с апреля по октябрь 2019 года отбирали пробы морской воды в Средиземном море и анализировали их на содержание липидов и ДНК. Данные ДНК выявили присутствие ранее не идентифицированной рано эволюционировавшей группы морских эвстигматофитовых водорослей.

Сходство в паттернах ДНК эвстигматофитов и концентраций специфических липидов, а также углубленный анализ ранее опубликованных наборов данных по ДНК и липидам, показали, что именно эти морские водоросли являются основными продуцентами длинноцепочечных диолов. «Эти липиды находили в осадках по всему миру, возрастом от миллионов лет назад до настоящего времени. Но до сих пор никто не связывал этот уникальный липидный профиль с этими конкретными водорослями», — говорит первый автор работы доктор Себастьян Рампен, проводивший это исследование в Гёттингенском университете.

«Существует множество методов для реконструкции древнего климата на протяжении истории Земли, — объясняет Рампен. — Увлекательно в нашем открытии то, что мы продемонстрировали: соотношение этих уникальных липидов отражает температуру в самые тёплые месяцы. Это объясняет, почему показания, полученные этим методом, иногда отличаются от других реконструкций температур, дающих среднегодовые значения. Комбинация различных методов теперь предоставляет дополнительную информацию, которая поможет нам лучше понять климат Земли за последние миллионы лет».