Исследование проливает свет на ранее неизвестную микробную «драму» в Южном океане

Команда морских исследователей, финансируемая Национальным научным фондом США (NSF), обнаружила трёхсторонний конфликт на микроскопическом уровне в холодных водах у берегов Антарктиды. Этот конфликт разворачивается между микроорганизмами за ограниченные ресурсы, такие как витамины и железо.

Это противостояние имеет важное значение для понимания фундаментальных основ глобально значимых пищевых сетей Южного океана, где обитают такие знаковые антарктические существа, как пингвины, тюлени и косатки. В основе этих сетей лежит фитопланктон. Новое исследование показывает, что определённые группы бактерий, возможно, специально культивируемые фитопланктоном, играют ключевую роль в регулировании масштабов его цветения, а также снабжают его витамином B₁₂.

«Сочетание полевых экспериментов и секвенирования дало нам новое представление о микробных взаимодействиях, лежащих в основе высокопродуктивной экосистемы», — заявил старший автор работы Эндрю Аллен. Исследование также может заставить биологов пересмотреть давние предположения об экологическом балансе микробных сообществ в Южном океане. По словам ведущего автора Эрин Бертран, эта работа демонстрирует «потрясающую чувствительность» фитопланктона и бактерий к незначительным добавкам дефицитных микроэлементов в течение очень коротких — часовых — промежутков времени.

Учёные выяснили, что диатомовые водоросли (диатомеи) в водах пролива Мак-Мердо страдали от нехватки железа и дефицита витамина B₁₂. Одна группа бактерий снабжала фитопланктон этим витамином, но другая группа бактерий конкурировала с диатомеями за этот ценный ресурс. При этом все три группы микробов конкурировали за железо — крайне дефицитный ресурс в удалённом Южном океане. Исследование также подтвердило, что значительная часть витамина B₁₂ в этом регионе производится бактериями из семейства Oceanospirillaceae.