Ferenc, Olívia2020. december 03., csütörtök
Föld

Alkalmazkodó parányi algák

2014.09.18.Admin
National Geographic Magyarország

Az evolúciónak köszönhetően a tengerek mészmoszatai (Haptophyta) egyszerre képesek alkalmazkodni a víz melegedéséhez és savasodásához.

Az élénk kék színűek lehetnek az Emiliana huxleyi moszattelepek, a Barents-tengerben, 2011. augusztus 14-én.

Fotó: NASA

Az Emiliania huxleyi nevű fitoplanktonnal, a kieli GEOMAR Helmhotz Óceánkutató Központban végzett, egyedülálló, hosszú távú kísérletek eredményei arra utalnak, hogy a moszatok evolúciós képessége sokkal jobb, mint ahogy korábban gondolták. Német kutatók először mutatták ki laboratóriumi evolúciós kísérletekben, hogy a többféle evolúciós alkalmazkodás nem feltétlenül gyengíti egymást, a különböző stresszhatások alkalmával. A tengerek mészmoszatai például, az evolúció eredményeként, egyszerre képesek alkalmazkodni a víz melegedéséhez és savasodásához.

A szakemberek remélik, arra is választ kapnak, hogy a tengerben élő mikrobák evolúciója hogyan befolyásolja azt a folyamatot, amelynek során a szén-dioxid a mélytengeri rétegekbe kerül, és az is ki fog derülni, hogy a laboratóriumi eredmények természetes tengeri környezetben is érvényesek-e.

A kutatók tapasztalatai szerint nem igazolódott az a népszerű elgondolás, hogy az éghajlatváltozásból adódó savasodás és melegedés miatti kétféle evolúciós alkalmazkodás zavarja egymást.

„Bár a kísérlet laboratóriumi körülmények között folyt, egyértelműen megmutatta, hogy egy olyan tengeri mikroba, mint az Emiliania huxleyi, nagy evolúciós alkalmazkodási képességgel rendelkezik. Az eredmények alapján a tengerek jövőjére vonatkozó előrejelzéseknek mindenképpen figyelembe kell venni az megváltozott életkörülmények miatti változásokat” – mondja Lothar Schlüter, a Nature Climate Change folyóirat októberi számában megjelent cikk első szerzője, a GEOMAR PhD-hallgatója.

A kísérletek a norvégiai Raunefjord vizéből származó, egyetlen Emiliania huxleyi egysejtűvel kezdődtek. Laboratóriumi körülmények között a moszatok körülbelül napi egyszeri sejtosztódással szaporodnak, így a kutatók számos azonos génállományú kultúrához jutottak.  Öt kultúrát „kontroll” (15 °C), ötöt magas (26 °C) vízhőmérsékleten tartottak, miközben három különböző szén-dioxid-koncentrációt állítottak be: az egyik a mai körülményeknek felelt meg, ez tekintették „kontroll” értéknek; a másik az Éghajlat-változási Kormányközi Testület (Intergovernmental Panel on Climate Change) számításai szerinti legmagasabb CO2 koncentráció; a harmadik a lehetséges legnagyobb savasodást modellezte.

Egy év múlva – ennyi idő alatt körülbelül 460 moszatnemzedék nőtt fel – a kutatók megvizsgálták, hogyan reagáltak az alkalmazkodott és a kontroll populációk a magas hőmérsékletre ötnapos időszakok alatt: az alkalmazkodó populációk 26 fokon, a szén-dioxid-szinttől függetlenül gyorsabban szaporodtak, mint a másik csoport tagjai. Magas hőmérsékleten az alkalmazkodott kultúrák még több új biomasszát termeltek, és körülbelül kétszer annyi kalcitlemezt, mint a kontrollcsoport.

A kutatók arra a meglepő következtetésre jutottak, hogy azok a kultúrák alkalmazkodtak a legjobban az újonnan rájuk kényszerített magas hőmérséklethez, amelyeknek egy évig a legnagyobb CO2-koncentrációt és a legmagasabb hőmérsékletet kellett elviselniük. „Több száz nemzedék alatt kifejlődött az a populáció, mely a tenger savasodását és a felmelegedést is jól tűri” – vonja le a következtetést Schütler.

három darab Emiliana huxleyi

Fotó: GEOMAR

Az egysejtű mészmoszatok, például az Emiliania huxleyi, fontos szerepet töltenek be a szén tenger mélyére kerülésében, ezért kíváncsiak voltak arra, hogy mekkora a kalcitlemezekben levő szervetlen és a sejtekben levő szerves szén mennyisége, az alkalmazkodás után. Majdnem ugyanakkora volt, mint a kontroll populációban, melyet a jelenlegi tengeri körülmények között tartottak. „Ez azt jelenti, hogy az evolúciósan alkalmazkodott algák fajsúlya ugyanakkora, mint az eredeti, tengervízből származó kultúráké. A tengerkutatók ezt ballaszthatásnak nevezik, vagyis a szén a lesüllyedő, elhalt sejtekből vagy ürülékszemcsékből kerül a tenger mélyére, ahol hosszú időn át megőrződik, így a tenger továbbra is hatékony széntartály marad, enyhítve az éghajlatváltozás hatásait” – magyarázza Thorsten Reusch professzor, a GEOMAR evolúciós ökológiai részlegének vezetője.

2012-ben már kimutatták, hogy az Emiliania huxleyi evolúció révén képes alkalmazkodni a tenger savasodásához. „A világ leghosszabb távú és legsokrétűbb kísérlete a mi laboratóriumunkban folyik ebben a témában” – mondja Thorsten Reusch professzor. Az eredményeket most biogeokémiai modellekbe építik be, ezekkel kiszámítják a tengerek jövőbeli produktivitását és a széntartalékokat. Az evolúciós alkalmazkodás során kapott eredmények pedig segítenek a jövőbeni fitoplankton fajok vizsgálatában.

Forrás: ScienceDaily

Hozzászólások

Hosszú távon talán elérhetőek a klímaegyezmény vállalásai

Hosszú távon talán elérhetőek a klímaegyezmény vállalásai

„Elérhető közelségbe" kerültek a 2015-ös párizsi klímaegyezmény céljai egy új elemzés szerint - tette közzé a hírt az MTI.

Rejtélyes áradás egy alaszkai öbölben

Rejtélyes áradás egy alaszkai öbölben

Már az öböl története se kezdődött jól: a felfedezése 26 halálos áldozattal járt. A későbbi sorsa sem sokkal szelídebb.

Égi jelenségek 2020. december első felében

Égi jelenségek 2020. december első felében

A hónap elejét a holdfény uralja, egyre közeledik egymáshoz a Szaturnusz és a Jupiter, lesz holdsarlónk a Vénusz közelében, és érkezik az év legjobb meteorraja.

Óceáni hulladékból készül napszemüveg

Óceáni hulladékból készül napszemüveg

A The Ocean Cleanup projekt újabb fontos eredményt ért el a hulladék elleni harcban.

2020 november asztrofotója: Androméda-köd, ahogyan még sohasem láthattuk

2020 november asztrofotója: Androméda-köd, ahogyan még sohasem láthattuk

Különleges technikával készült felvétel a hozzánk egyik legközelebbi, látványos extragalaxisról.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket