Мониторинг изменений в водной системе через прослушивание общения микроводорослей

Исследование под руководством Университета Бата, опубликованное в Scientific Reports, показывает, что вопреки распространенному мнению, микроводоросли общаются друг с другом в условиях стресса. Ученые выявили, что в темноте популяция диатомовых водорослей — типа микроводорослей — генерирует электрические колебания. Эта межклеточная коммуникация считается механизмом обратной связи или выживания в ответ на стресс, вызванный изменениями в физико-химической среде (такими как отсутствие света и повышение температуры). Сигнализация предназначена для противодействия этим изменениям и может приводить к формированию цветения водорослей.

Расшифровка этой формы коммуникации на фазе наиболее быстрого роста концентрации клеток может дать ключевые подсказки для понимания глобальных проблем, таких как изменение климата. Вредоносное цветение водорослей, ускоряемое потеплением вод и поступлением питательных веществ, является одним из его элементов. Это явление наносит ущерб водным экосистемам и здоровью человека, блокируя свет, истощая кислород и производя токсины.

Впервые команда смогла «услышать» это общение, записав внеклеточные электрические взаимодействия с помощью чувствительных многоканальных электродных матриц (MEA). Записи показали, что коммуникация диатомей кооперативна и синхронизирована во всей измеряемой популяции. Как отметил ведущий исследователь д-р Пауло Роча, эта работа открывает новую страницу в понимании сигнализации водорослей и позволит создать новые технологии для прогнозирования цветений и других стрессовых изменений в водной среде. В долгосрочной перспективе это может привести к более чистой воде и снижению затрат на ее очистку.