Среда, 04.10.2023, 22:11 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [784]
Снежный человек [1036]
Морские чудовища [965]
Сухопутные твари [869]
Летающие монстры [244]
Подземные твари [57]
Динозавры,мегафауна [1414]
Теория [1169]
Акулы [256]
Бабочки [143]
Грибы [201]
Гусеницы [60]
Дельфины [164]
Ежи [33]
Жуки [108]
Зайцы [31]
Змеи [243]
Кальмары,осьминоги [181]
Киты [275]
Копытные [562]
Кораллы [148]
Кошачьи [776]
Крокодилы [111]
Крысы,мыши [341]
Летучие мыши [156]
Лягушки [187]
Медведи [340]
Медузы,моллюски [201]
Микроорганизмы [589]
Морские звезды [36]
Морские львы,тюлени [145]
Муравьи [235]
Мухи,комары [275]
Насекомые [370]
Обезьяны [605]
Пауки [302]
Пингвины [91]
Псовые [616]
Птицы [1065]
Пчелы [331]
Ракообразные [191]
Растения [572]
Рыбы [849]
Саранча,кузнечики [28]
Слоны [144]
Сурикаты,грызуны [284]
Тараканы [54]
Улитки [74]
Хамелеоны [17]
Черви [196]
Черепахи [128]
Ящерицы [182]

Календарь
«  Июнь 2023  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2023 » Июнь » 1 » Феноменальный фитопланктон

13:55
Феноменальный фитопланктон

Сделайте глубокий вдох. Теперь возьмите еще девять. Согласно новому исследованию, количество кислорода в одном из этих 10 вдохов стало возможным благодаря недавно выявленному клеточному механизму, который способствует фотосинтезу в морском фитопланктоне.

Этот ранее неизвестный процесс, названный группой исследователей из Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего «новаторским», составляет от 7% до 25% всего производимого кислорода и фиксируемого в океане углерода. Рассматривая также фотосинтез, происходящий на суше, исследователи подсчитали, что этот механизм может быть ответственным за производство до 12% кислорода на всей планете.

Ученые давно осознали значение фитопланктона — микроскопических организмов, дрейфующих в водной среде, — благодаря их способности к фотосинтезу. Эти крошечные океанические водоросли составляют основу водной пищевой сети и, по оценкам, производят около 50% кислорода на Земле.

Новое исследование, опубликованное в журнале Current Biology, определяет, как фермент, перекачивающий протоны (известный как VHA), помогает в глобальном производстве кислорода и фиксации углерода фитопланктоном.

«Это исследование представляет собой прорыв в нашем понимании морского фитопланктона», — сказал ведущий автор Дэниел Йи, который проводил исследование, будучи доктором философии. студент Океанографии Скриппса и в настоящее время является совместным постдокторантом в Европейской лаборатории молекулярной биологии и Университете Гренобль-Альпы во Франции.

«За миллионы лет эволюции эти маленькие клетки в океане проводят мельчайшие химические реакции, в частности, для создания этого механизма, усиливающего фотосинтез, который сформировал траекторию жизни на этой планете».

Тесно сотрудничая с физиологом Скриппса Мартином Тресгерресом, одним из его со-консультантов, и другими сотрудниками Скриппса и Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, Йи разгадал сложную внутреннюю работу определенной группы фитопланктона, известной как диатомовые водоросли, известные как одноклеточные водоросли. для их декоративных клеточных стенок из кремнезема.

Предыдущие исследования в лаборатории Tresguerres были направлены на то, чтобы определить, как VHA используется различными организмами в процессах, имеющих решающее значение для жизни в океанах. Этот фермент встречается почти во всех формах жизни, от человека до одноклеточных водорослей, и его основная роль заключается в изменении уровня рН окружающей среды.

«Мы представляем белки в виде блоков Lego», — объяснил Тресгеррес, соавтор исследования. «Белки всегда делают одно и то же, но в зависимости от того, с какими другими белками они сочетаются, они могут выполнять совершенно разные функции».

У людей фермент помогает почкам регулировать функции крови и мочи. Гигантские моллюски используют фермент для растворения коралловых рифов, где они выделяют кислоту, которая проделывает отверстия в рифе, чтобы укрыться.

Кораллы используют этот фермент для стимулирования фотосинтеза своих симбиотических водорослей, в то время как глубоководные черви, известные как Osedax, используют его для растворения костей морских млекопитающих, таких как киты, чтобы они могли их съесть. Фермент также присутствует в жабрах акул и скатов, где он является частью механизма, регулирующего химический состав крови. А в рыбьих глазах протонная помпа помогает доставлять кислород, улучшающий зрение.

Глядя на это предыдущее исследование, Йи задался вопросом, как фермент VHA используется в фитопланктоне. Он решил ответить на этот вопрос, объединив высокотехнологичные методы микроскопии в лаборатории Тресгерреса и генетические инструменты, разработанные в лаборатории покойного ученого Скриппса Марка Хильдебранда, который был ведущим экспертом по диатомовым водорослям и одним из соконсультантов Йи.

Используя эти инструменты, он смог пометить протонный насос флуоресцентной зеленой меткой и точно определить его местонахождение вокруг хлоропластов, известных как «органеллы» или специализированные структуры в клетках диатомовых водорослей. Хлоропласты диатомовых водорослей окружены дополнительной мембраной по сравнению с другими водорослями, окутывающей пространство, где углекислый газ и световая энергия преобразуются в органические соединения и выделяются в виде кислорода.

«Мы смогли создать эти изображения, которые показывают интересующий белок и то, где он находится внутри клетки со многими мембранами», — сказал Йи. «В сочетании с подробными экспериментами по количественной оценке фотосинтеза мы обнаружили, что этот белок на самом деле способствует фотосинтезу, доставляя больше углекислого газа, который хлоропласт использует для производства более сложных молекул углерода, таких как сахара, а также производит больше кислорода в качестве побочного эффекта. продукт."

Как только основной механизм был установлен, команда смогла связать его с несколькими аспектами эволюции. Диатомовые водоросли произошли от симбиотического события между простейшими и водорослями около 250 миллионов лет назад, которое завершилось слиянием двух организмов в один, известным как симбиогенез.

Авторы подчеркивают, что процесс поглощения одной клеткой другой, известный как фагоцитоз, широко распространен в природе. Фагоцитоз зависит от протонного насоса, который переваривает клетку, которая служит источником пищи. Однако в случае с диатомовыми водорослями произошло нечто особенное, когда съеденная клетка не переварилась полностью.

«Вместо того, чтобы одна клетка переваривала другую, подкисление, вызванное протонным насосом хищника, в конечном итоге способствовало фотосинтезу проглоченной добычи», — сказал Тресгеррес. «В ходе эволюции эти два отдельных организма слились в один, образовав то, что мы сейчас называем диатомовыми водорослями».

Не у всех водорослей есть этот механизм, поэтому авторы считают, что этот протонный насос дал диатомовым водорослям преимущество в фотосинтезе. Они также отмечают, что когда 250 миллионов лет назад возникли диатомовые водоросли, в атмосфере произошло значительное увеличение содержания кислорода, и недавно открытый механизм у водорослей мог сыграть в этом свою роль.

Считается, что большая часть ископаемого топлива, добываемого из-под земли, возникла в результате трансформации биомассы, которая опустилась на дно океана, включая диатомовые водоросли, в течение миллионов лет, что привело к образованию запасов нефти.

Исследователи надеются, что их исследование может стать источником вдохновения для биотехнологических подходов к улучшению фотосинтеза, секвестрации углерода и производству биодизельного топлива. Кроме того, они считают, что это будет способствовать лучшему пониманию глобальных биогеохимических циклов, экологических взаимодействий и последствий колебаний окружающей среды, таких как изменение климата.

«Это одно из самых захватывающих исследований в области симбиоза за последние десятилетия, и оно окажет большое влияние на будущие исследования во всем мире», — сказал Тресгеррес.

https://phys.org/news/2023-05-phenomenal-phytoplankton-scientists-uncover-cellular.html

Категория: Микроорганизмы | Просмотров: 78 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Странное существо замечено на крыше трейлера (43)

Рассказ о встрече индейца с «дикой женщиной» (45)

В Лондоне впервые за 400 лет родился бобренок (17)

Выяснили, что "заразный" рак BTN распространяется среди ракушек более 200 лет (17)

Зачем косатки атакуют и убивают морских свиней, но не едят их (19)

От чего зависит размер «пояса верности» у бабочек (19)

Киты оказались любителями водорослевых обертываний (17)

Умеют ли деревья говорить (15)

Грибоядные мухи опылили паразитирующие на грибах орхидеи (17)

Сфотографировали эмбрионы акулы-молота (16)

В Архангельской области оценили риск вымирания редкого вида шмелей (41)

До 90% аэрозолей в облаках Арктики имеет биологическое происхождение (21)

Как морковь приобрела оранжевый цвет (32)

Теплые зимы оказались губительны для европейских насекомых (24)

Ехидны поворковали (21)

Дикие азиатские слоны проявили индивидуальность в решении сложных головоломок (13)

Новый вид сверчков обнаружили в янтаре возрастом 99 миллионов лет (19)

Трилобит перед смертью наелся мелких придонных беспозвоночных (18)

Земля может стать непригодной для жизни млекопитающих (45)

Дождевые черви повышают мировой урожай злаков и бобов (25)

Контрабанда помогла описать новый вид панголинов (35)

Отметины в форме утюга на морском дне у берегов Новой Зеландии оказались следами кормления рыб (26)

Загадка драконов, которых Марко Поло видел в Китае (78)

В Австралии нашли окаменелость паука, жившего 11-16 миллионов лет назад (28)

Люди за 500 лет погубили 73 рода тетрапод (22)

Закисление Мирового океана может привести к уничтожению водорослей (24)

Почему люди предпочитают плоскомордые породы собак (25)

Зоологи усомнились в общепринятых теориях происхождения цветного зрения приматов (30)

У медуз обнаружили признаки памяти и способность к ассоциативному обучению (23)

Нашли сходства в составе перьев динозавров и современных птиц (29)

Несси выслеживают с использованием тепловых дронов (44)

Свежие наблюдения Лохнесского чудовища (51)

Обезьяны издают вонь в ответ на человеческий шум (36)

Открыли новый вид сине-фиолетовых пауков-птицеедов (29)

Потерянное дерево из Бразилии переоткрыли почти 200 лет спустя (37)

Жирафа без пятен впервые встретили в дикой природе (36)

Тилацин стал первым вымершим животным, у которого извлекли РНК (37)

Вывели породу шелкопрядов, производящих сверхпрочный паучий шелк (31)

Бонобо не запомнили короткие последовательности стимулов (29)

Палеонтологи обнаружили переходную форму между комарами и мухами (33)

Угрозу утраты биоразнообразия из-за морских волн жары обнаружили в пятой части мирового океана (30)

Сняли глубоководного кальмара без присосок на ловчих щупальцах (30)

Биологи описали у червей новый механизм удаления «сломанных белков» (29)

Серый человек вершины Бен Макдуи (62)

Следы четырехпалого бигфута нашли в лесу (51)

Охотник на Несси заметил голову, шею и черный горб (45)

Озон разрушил цветочный шлейф и помешал пчелам найти цветы (32)

Как плоский червь превращает муравьев в послушных зомби (30)

Попытки бесхвостых амфибий спариться с кем попало начались больше 200 млн лет назад (39)

Акулы поселились внутри губки, чтобы спастись от хищников (29)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (33150)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (21175)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (20180)

Русские монстры: от древности до наших дней (19712)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (15095)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (14949)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (14603)

Откуда вынырнули русалки? (13272)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (13075)

Морского червя приняли за инопланетянина (12855)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (12795)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (12759)

Неведомое существо обитает в Приморье (12347)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (12104)

Логово снежного человека обнаружено в США (11647)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (11428)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (11166)

Монстры океанов (10467)

Морской змей в Черном море (10347)

Чупакабра добралась до Воронежской области (10327)

Похороны настоящей… русалки (10066)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (10050)

10 неожиданно опасных пород собак (9986)

Кракен - чудовище из морской бездны (9794)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (9655)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (9597)

Когда просыпаются русалки (9515)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (9476)

Крысы умнее, чем Google (9375)

Страшное насекомое замечено в Индии (9302)

Львы дружески трутся друг о друга (9177)

Распутывая ДНК бигфута (9060)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (9016)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (8985)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (8977)

Монстры уходят на глубину (8940)

Кого боятся белые акулы (8849)

Морские дьяволы (8827)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (8785)

Хайгейтские вампиры (8732)

Проект "Криптозоология" © 2010-2023 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика