Мир бездны. Океанское дно кишит неизвестными науке существами

Океанские глубины до сих пор остаются самыми загадочными экосистемами на Земле. И хотя они покрывают 60 процентов поверхности планеты, ученые мало что о них знают. Изучая дно океана в сотнях точек по всему миру, ученые обнаружили поразительное разнообразие микроскопической жизни, процветающей в самых глубоких и темных уголках нашей планеты. Большинство живущих там организмов науке неизвестны. Более того, оказывается, что океанская бездна является домом для по крайней мере в три раза большего разнообразия микробной жизни, чем воды выше.

Океанское дно изобилует неизведанной жизнью. Это экосистемы, о которых ученые имеют слабое представление. Нам неизвестны многочисленные бентосные (донные) формы жизни, населяющие абиссальные (глубоководные) отложения. Исследователи считают, что они играют очень важную роль в переработке материала, который опускается на морское дно и таким образом регулирует климат Земли.

По этой причине ученые провели новый обширный анализ ДНК, содержащейся в глубоководных отложениях всех основных океанских бассейнов. Исследования проливают новый свет на экосистемы, имеющие решающее значение для нашей планеты. По их мнению, в формах жизни абиссальных отложений численно преобладает микроскопический планктон, и они поддерживают две основные экосистемные услуги планетарного значения: правильное функционирование пищевых сетей океана и «хранение» углерода в геологических временных масштабах. Обе эти службы являются очень важными регуляторами климата Земли.

Исследование было проведено учеными из Норвежского исследовательского центра (NORCE), Центра климатических исследований Бьеркнеса, Женевского университета, а также CNRS/Genoscope и IFREMER во Франции. Они секвенировали ДНК, содержащуюся в глубоководных отложениях из всех основных океанских бассейнов, и сравнили результаты с существующими наборами данных о водном планктоне.

Результатом исследования является первое, единое видение полного биоразнообразия эукариот в океанах: от поверхностных вод до глубоководных отложений, до глобального масштаба и во всем трехмерном пространстве океана.

— Мы протестировали 1700 образцов с поверхности до дна океана. По словам ведущего автора Тристана Кордье из NORCE, понимание последовательности ДНК этой среды значительно расширяет возможности для изучения и понимания глубоководного биоразнообразия, его связи с надводными массами и глобальным углеродным циклом.

Неизвестные организмы на дне океанов
Сравнивая последовательности ДНК донных отложений с таковыми из пелагических районов (от поверхности до глубины около 200 м), можно было отличить местные организмы, живущие на дне, от планктона, падающего с большей высоты. Результаты показывают, что это бентическое биоразнообразие может быть в три раза больше, чем водные массы выше. На дне океанов обитают очень разные группы организмов, большинство из которых до сих пор неизвестны.

«Мы сравнили последовательности ДНК организмов со дна океанов, которые мы изучили, со всеми доступными данными об эукариотах. Наши результаты показывают, что почти две трети организмов неизвестны науке. Это серьезный пробел в наших знаниях о морском биоразнообразии, говорит проф. Ян Павловский из отдела генетики и эволюции Женевского университета и Института океанологии Польской академии наук.

Что может рассказать нам ДНК планктона?
Анализ численности и состава ДНК планктона в глубоководных отложениях подтвердил, что полярные регионы являются важными местами захвата и фиксации углерода. Выяснилось также, что состав ДНК планктона в отложениях может свидетельствовать о силе процессов, которые связывают углекислый газ из атмосферы и переносят его на дно океана, тем самым регулируя глобальный климат.

«Впервые мы можем лучше понять, какие виды планктона вносят наибольший вклад в мощность «биологического насоса». Это, вероятно, один из самых фундаментальных экосистемных процессов в океанах, говорит Коломбан де Варгас, ученый из CNRS.

Климат и планктон
Новый набор геномных данных представляет собой первый последовательный отчет обо всем разнообразии эукариот в современных океанах. Это дает уникальную возможность реконструировать биоразнообразие древних океанов по ДНК, содержащейся в накопленных отложениях. Это позволяет ученым оценить, как климат влиял на планктон и бентические сообщества в прошлом.

— Наши данные не только ответят на вопросы о биоразнообразии, биогеографии и взаимоотношениях морских эукариот в глобальном масштабе. Они также могут служить основой для реконструкции функционирования прошлых океанских организмов по древним отложениям. Таким образом можно получить информацию об фиксации углерода во все более теплых океанах, что имеет решающее значение для моделирования будущего углеродного цикла в условиях изменения климата, объясняет Тристан Кордье.

— Наши исследования глубоководного биоразнообразия имеют большое значение. Большое количество неизвестных организмов обитает в отложениях дна океана и играет фундаментальную роль в экологических и биогеохимических процессах. Знание этого богатого разнообразия имеет решающее значение, если мы хотим защитить эти обширные, относительно нетронутые экосистемы от последствий возможного будущего вмешательства человека и изменения климата, заключает Эндрю Дж. Гудей из Национального океанографического центра Саутгемптона.

Источник: Центр морских наук об окружающей среде Бременского университета

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

− 1 = 5

В Тренде