Два исследования океана изучают микроскопическое разнообразие и активность в глобальном масштабе

В рамках международной экспедиции Tara Oceans (2009–2013 гг.), собравшей 35 000 проб по всему миру, были проведены два крупных исследования морского планктона. Одно из них, опубликованное в журнале Cell, проанализировало глобальное разнообразие планктона, а второе оценило активность генов в микробных сообществах, чтобы понять, как они адаптируются к изменяющимся условиям.

Исследование разнообразия показало, что для большинства планктонных групп — от гигантских вирусов до мелких животных — характерен градиент разнообразия по широтам, с минимальным уровнем у полюсов. Основным фактором, определяющим эту закономерность, является температура океана. Потепление вод, связанное с изменением климата, вероятно, приведёт к «тропикализации» — увеличению разнообразия планктона в умеренных и полярных водах. Учёные использовали комбинацию методов визуализации и анализа ДНК, что позволило зафиксировать как распространённые, так и редкие организмы.

Второе исследование впервые в глобальном масштабе изучило не только геномный состав микробных сообществ, но и их транскриптомы (активность генов). Учёные обнаружили чёткие экологические границы, разделяющие поверхностные и глубинные воды, а также полярные и неполярные регионы. Важным открытием стало различие в механизмах адаптации: в полярных водах изменения в сообществах происходят в основном за счёт смены видового состава, а в неполярных — за счёт изменения экспрессии генов у одних и тех же организмов.

Исследователи подчёркивают, что, хотя данные Tara Oceans представляют собой бесценный «снимок» состояния океана, они были собраны за относительно короткий период (менее 4 лет). Для понимания долгосрочных тенденций, связанных с изменением климата, закислением и загрязнением, необходимы более продолжительные наблюдения. Как отмечается в сопутствующей статье в журнале One Earth, наука играет ключевую роль в разработке доказательной базы для политики устойчивого развития океана.