Екологія

Зміна клімату прискорює еволюцію мікробів, що живуть в океані

Вчені створили модель, що прогнозує процес адаптації мікробів до потепління океанів. Вона дозволить вивчити вплив зміни клімату на мільярди морських організмів. Про це дослідники написали в своїй науковій роботі для Національної академії наук.

Група вчених з Південно-Каліфорнійського університету вважають, що вигляд і стан Землі через 50-100 років буде залежати від того, як мікроби відреагують на зміну клімату. Океани формують життя і клімат на Землі. Морські мікроорганізми, зокрема, відповідальні за вироблення половини кисню, яким ми дихаємо. Океани поглинають величезну кількість вуглекислого газу з атмосфери, приблизно 30% від всього людського CO2. За даними Продовольчої і сільськогосподарської групи ООН, рибальство, яке підтримується, в тому числі, морськими мікроорганізмами, дає харчові продукти і доходи приблизно для 820 млн осіб у всьому світі. Ці життєво важливі завдання виконуються рослинами й тваринами, настільки маленькими, що тисячі їх можуть плавати у чайній ложці.

«Мікроорганізми мають вирішальне значення для життя на Землі», — розповідає Наомі Левін, доцент кафедри біології та наук про Землю в Коледжі листів, мистецтв і наук Університету США Дорнсіф і старший автор нового дослідження про морських мікробів. — «Океани змінюються, але ми не знаємо, як будуть виглядати майбутні океанські екосистеми, тому що не зрозуміло, як ці організми будуть реагувати на зміни».

Дослідники з Південно-Каліфорнійського університету розробили прогностичну модель для оцінки того, як ці мікроби будуть адаптуватися до кліматичних змін. Ця модель забезпечує просту структуру, яка може бути використана для розуміння адаптації різних типів мікроорганізмів до численних змінних, включаючи зміни у морському середовищі, викликані діяльністю людини. Модель доступна для вчених по всьому світу.

Налаштовуючи моделювання майбутніх умов океану, Левін і її колеги виявили, що морські мікроби реагують двома способами. Деякі мікроби змінилися легко: вони успішно розвивалися на кожній наступній ітерації, трохи готуючись до майбутніх змін. А їх конкуренти, навпаки, швидко поширювалися в довгостроковій перспективі, але тільки коли температура стабілізувалася на більш високому рівні.

«Це як порівняти черепах і зайців, дві різні стратегії для перемоги в гонитві», — сказала Левін.

Модель показала, що зміна клімату працює як виборчий тиск на еволюцію морських мікробів. У той час як в дослідженні розглядаються два конкретних сценарії, інструмент, розроблений вченими, має більш широку наукову користь.

Крім того, результати дослідження показують важливість взаємодії між фізичними і біологічними тимчасовими інтервалами при визначенні еволюційних результатів, що є цінною інформацією для включення в інші моделі глобальних вуглецевих циклів, які в цей час використовуються для прогнозування зміни клімату.

Натхнення: hightech.fm

Кнопка «Наверх»