Там, где море сладкое: морские луга образуют на дне огромные запасы сахара
В отличие от водорослей, морские травы — это цветковые растения, которые освоили моря сравнительно недавно. Сейчас их сообщества вытянулись вдоль побережий, оказывают большое влияние на климат и, как выяснилось, к тому же выделяют в морской грунт колоссальные объемы сахарозы.
Растительный мир морей представлен не только древними и примитивными водорослями, но и так называемыми морскими травами. Это цветковые растения, которые недавно — по эволюционным меркам — освоили водную среду, а именно прибрежную полосу морей, где образуют густые заросли — морские луга. Морские травы относятся к четырем семействам: посидониевые (Posidoniaceae), взморниковые (Zosteraceae), водокрасовые (Hydrocharitaceae) и цимодоцеевые (Cymodoceaceae).
Сформированные этими растениями экосистемы много значат для климата, поскольку очень эффективно накапливают углерод. Один квадратный километр морских лугов сохраняет в себе вдвое больше углерода, чем та же площадь на суше, занятая лесами. К тому же морские луга образуют запасы этого ключевого элемента в 35 раз быстрее.
Экологи исследуют экосистему финбоша — исключительно богатых видами зарослей кустарников на самом юге Африки. Оказывается, финбош успешно конкурирует с соседними лесными сообществами с помощью особ.
Именно морские луга привлекли внимание исследователей из Института морской микробиологии Макса Планка (Германия), которые посвятили им новую статью в Nature Ecology & Evolution. Ученые выяснили, что заросли морских трав выделяют очень много сахаров, главным образом — сахарозы, той самой, которую мы добавляем в кофе.
Напомним, сахара — один из классов органических (содержащих цепочки углерода) веществ, которые живые организмы активно используют, в том числе для запасания энергии. Она накапливается в так называемой ризосфере морских трав — по сути, в грунте, окружающем корни растений. Там концентрация сахарозы в 80 раз превышает максимальную из ранее описанных в морских экосистемах.
«Давайте оценим возможные перспективы: согласно нашим данным, ризосфера морских трав содержит в себе от 0,6 до 1,3 миллиона тонн сахаров, главным образом — сахарозы, — рассказал Мануэль Либеке (Manuel Liebeke) из Института морской микробиологии Макса Планка. — Это примерно соответствует количеству сахара, которое содержат 32 миллиарда банок колы».
На самом деле, это довольно странно. Как правило, органические вещества тут же используют бактерии и прочие микроорганизмы. Подобно людям, микробы любят сахар и употребляют его при первой возможности. Что же останавливает их в данном случае?
«Нам пришлось потратить на этот вопрос много времени, — поделилась Мэгги Согин (Maggie Sogin), которая возглавила этот авторский коллектив. — Мы поняли, что морские травы, подобно многим другим растениям, выделяют в грунт фенольные соединения. В экспериментах мы добавляли выделенные из морских трав фенолы к микроорганизмам, живущим в их ризосфере, и убедились, что скорость потребления сахарозы в этом случае намного меньше, чем в среде без фенолов».
В итоге не доставшийся никому сахар оказывается погребен под морскими лугами, а содержащийся в нем углерод — исключен из глобального круговорота этого элемента.
Американские исследователи проанализировали эволюцию ключевого фермента фотосинтеза — комплекса белков Рубиско. Это позволило предсказать структуру древнего предка комплекса и синтезировать его с н.
Источник
Сладкое море
В материалах рубрики использованы сообщения следующих журналов: «Cosmos Magazine» (Австралия), «BlueSci», «Nature» (Великобритания), «Der Spiegel» и «Max Planck Forschung» (Германия), «IEEE Spectrum» и «Knowable Magazine» (США).
Как утверждают сотрудники Института морской микробиологии в Бремене (Германия), морская трава посидония (Posidonia oceanica) накапливает в почве вокруг своих корней немалые количества сахарозы, то есть знакомого всем сахара. По прикидкам, на дне морей нашей планеты (разные виды посидонии растут не только в Средиземном море) могло накопиться от 0,67 до 1,34 миллиона тонн сахара. Практически все микробы охотно питаются сахаром, почему же они не съедают его тут же? Оказывается, морская трава наряду с сахарозой выделяет своими корнями фенол, более известный как дезинфицирующее средство карболка. Для большинства микробов фенол ядовит, потому они и не размножаются в сладком песке под морской травой.
Но зачем посидония выделяет сахар своими корнями? Дело в том, что обычно растение использует сахарозу в своём метаболизме, однако при ярком солнечном свете, особенно летом, сахара образуется больше, чем само растение может потребить. Приходится его выделять в грунт. Исследователи предполагают, что некоторые микроорганизмы на полях посидонии всё же не боятся фенола и поедают этот лишний сахар, расплачиваясь с морской травой какими-то нужными ей соединениями, особенно фиксированным азотом, то есть удобрением. Впрочем, вопрос ещё нуждается в изучении.
Продолжение статьи читайте в номере журнала
Также в номере:
Цифры и факты. Январь 2023 №1
Американские астрономы обнаружили первый астероид, орбита которого полностью укладывается в орбиту Венеры.
Почему нам не спится
Биологи давно заметили, что мы спим меньше своих родичей в животном царстве. Человек спит в среднем 7 часов в сутки, а другие приматы — от 9 до 17.
Жабы, жуки и шляпы
Австралия долгое время оставалась изолированной от других материков Земли. С тех пор, как раскололась Пангея — суперконтинент, объединявший 175—335 миллионов лет назад все современные материки, Австралия сохраняла уникальную флору и фауну.
Источник
Там, где море сладкое: морские луга образуют на дне огромные запасы сахара
В отличие от водорослей, морские травы — это цветковые растения, которые освоили моря сравнительно недавно. Сейчас их сообщества вытянулись вдоль побережий, оказывают большое влияние на климат и, как выяснилось, к тому же выделяют в морской грунт колоссальные объемы сахарозы.
Растительный мир морей представлен не только древними и примитивными водорослями, но и так называемыми морскими травами. Это цветковые растения, которые недавно — по эволюционным меркам — освоили водную среду, а именно прибрежную полосу морей, где образуют густые заросли — морские луга. Морские травы относятся к четырем семействам: посидониевые (Posidoniaceae), взморниковые (Zosteraceae), водокрасовые (Hydrocharitaceae) и цимодоцеевые (Cymodoceaceae).
Сформированные этими растениями экосистемы много значат для климата, поскольку очень эффективно накапливают углерод. Один квадратный километр морских лугов сохраняет в себе вдвое больше углерода, чем та же площадь на суше, занятая лесами. К тому же морские луга образуют запасы этого ключевого элемента в 35 раз быстрее.
Экологи исследуют экосистему финбоша — исключительно богатых видами зарослей кустарников на самом юге Африки. Оказывается, финбош успешно конкурирует с соседними лесными сообществами с помощью особ.
Именно морские луга привлекли внимание исследователей из Института морской микробиологии Макса Планка (Германия), которые посвятили им новую статью в Nature Ecology & Evolution. Ученые выяснили, что заросли морских трав выделяют очень много сахаров, главным образом — сахарозы, той самой, которую мы добавляем в кофе.
Напомним, сахара — один из классов органических (содержащих цепочки углерода) веществ, которые живые организмы активно используют, в том числе для запасания энергии. Она накапливается в так называемой ризосфере морских трав — по сути, в грунте, окружающем корни растений. Там концентрация сахарозы в 80 раз превышает максимальную из ранее описанных в морских экосистемах.
«Давайте оценим возможные перспективы: согласно нашим данным, ризосфера морских трав содержит в себе от 0,6 до 1,3 миллиона тонн сахаров, главным образом — сахарозы, — рассказал Мануэль Либеке (Manuel Liebeke) из Института морской микробиологии Макса Планка. — Это примерно соответствует количеству сахара, которое содержат 32 миллиарда банок колы».
На самом деле, это довольно странно. Как правило, органические вещества тут же используют бактерии и прочие микроорганизмы. Подобно людям, микробы любят сахар и употребляют его при первой возможности. Что же останавливает их в данном случае?
«Нам пришлось потратить на этот вопрос много времени, — поделилась Мэгги Согин (Maggie Sogin), которая возглавила этот авторский коллектив. — Мы поняли, что морские травы, подобно многим другим растениям, выделяют в грунт фенольные соединения. В экспериментах мы добавляли выделенные из морских трав фенолы к микроорганизмам, живущим в их ризосфере, и убедились, что скорость потребления сахарозы в этом случае намного меньше, чем в среде без фенолов».
В итоге не доставшийся никому сахар оказывается погребен под морскими лугами, а содержащийся в нем углерод — исключен из глобального круговорота этого элемента.
Американские исследователи проанализировали эволюцию ключевого фермента фотосинтеза — комплекса белков Рубиско. Это позволило предсказать структуру древнего предка комплекса и синтезировать его с н.
Источник