Учені Університету Альберти визначили новий важливий фактор, який впливає на чисельність популяцій діатомових водоростей — розмір геному, що визначає розмір клітини та її здатність адаптуватися до навколишнього середовища.
Діатомові водорості є ключовими організмами в прісноводних і морських екосистемах. Вони відіграють важливу роль у фотосинтезі, виробляючи до 25% кисню на Землі, а також слугують основним джерелом енергії для багатьох водних екосистем. Харчовий ланцюжок, що починається з діатомових водоростей, включає зоопланктон, водних комах, рибу і завершується споживачами, зокрема людьми.
Дослідження показало, що на швидкість розмноження діатомових водоростей більше впливають не їхні розміри, а температура води та розмір геному — загальна кількість ДНК у клітині. В полярних регіонах підтверджується правило Бергмана: більші особини краще пристосовані до низьких температур. Водночас розмір геному водоростей виявився вагомим фактором, що впливає на функціонування клітин.
Розмір геному діатомових водоростей може відрізнятися в 50 разів між видами, що визначає різноманіття клітинних функцій і розмірів. Дослідження також підкреслює важливість повторюваної ДНК, яка становить більшу частину відмінностей у розмірах геномів, хоча її точну роль ще не до кінця зрозуміло. Повторювана ДНК не кодує білки, але може мати важливі регуляторні функції.
Це відкриття також має значення для прогнозування впливу зміни клімату на фітопланктон. Зниження чисельності великих діатомових водоростей через підвищення температури може спричинити зменшення кількості виробленого кисню, що матиме серйозні наслідки для глобальних екосистем.