Обнаружен паразитический цикл мышьяка, который может дать представление о жизни в более теплых океанах будущего

Недавно обнаруженный паразитический цикл, при котором морские бактерии вынуждают фитопланктон постоянно тратить энергию на детоксикацию, может дать представление о последствиях дальнейшего потепления океана. Исследование, проведенное учеными Университета штата Орегон в Саргассовом море у Бермуд, также может объяснить, как бактерии SAR11 стали столь многочисленными. Результаты опубликованы в журнале mBio.

В теплых регионах океана фитопланктон сталкивается с проблемой: ему необходимо различать дефицитный, но необходимый для роста клеток фосфат и химически схожий, но токсичный арсенат. Многие фитопланктонные организмы, включая доминирующий в теплых водах Prochlorococcus, обезвреживают арсенат, добавляя к нему метильные группы. Однако ученые обнаружили, что самые многочисленные не-фотосинтезирующие бактерии океана, SAR11, удаляют эти метильные группы, снова высвобождая ядовитые формы мышьяка в воду. Это создает цикл, в котором фитопланктон вынужден постоянно тратить энергию, передавая ее устойчивым к арсенату бактериям SAR11, что делает последних, по сути, паразитами.

Этот процесс может объяснить, почему SAR11 настолько успешны и превосходят по численности все другие планктонные организмы. Исследование проводилось в Саргассовом море — субтропическом океаническом круговороте, который иногда называют «океанской пустыней» из-за низкого содержания фосфора. Подобные «пустыни» расширяются по мере потепления океанов. Паразитический цикл мышьяка, как предсказывают ученые, станет более распространенным явлением по мере дальнейшего потепления Земли. Он также может объяснить, почему скорость фотосинтеза в океане иногда оказывается значительно выше ожидаемой, поскольку SAR11 заставляет фитопланктон работать намного интенсивнее.