Микробиологи объяснили массовую гибель водорослей по всему миру
Последствия цветения водоемов опасны для целых экосистем. Внешний контроль этого процесса нужно проводить аккуратно, чтобы не навредить живым организмам еще больше. Для этого ученым нужно точно понимать, какие процессы происходят под поверхностью воды.
То, что мы называем цветением водоема, на самом деле — бум роста фитопланктона. Фитопланктон состоит из способных к фотосинтезу дрейфующих микроорганизмов: водорослей, динофлагеллятов и цианобактерий. Фитопланктон производит примерно половину кислорода на Земле, хотя составляет около одного процента от всей биомассы растений.
В основном вода зацветает в водоемах со стоячей пресной водой, но резко изменить цвет по этому механизму может и соленая вода. Цветение воды даже можно увидеть из космоса. Основную проблему для водоемов представляет не само цветение, а его последствия.
Смерть фитопланктона запускает цепную реакцию. На его отмершей биомассе размножаются бактерии. Бактерии и процессы гниения так активно поглощают кислород из воды, что его может перестать хватать для других обитателей водоемов — насекомых и рыб.
Если водоем зацветает именно цианобактериями, синезелеными водорослями, экосистема может столкнуться с повышением уровня веществ, токсичных для других живых организмов. Если цианобактерии погибают, то массово и быстро, что ухудшает ситуацию.
Новое исследование установило последовательность событий, приводящих к массовой гибели цветущих водорослей. Эти данные помогут ученым найти новые стратегии борьбы с опасными последствиями цветения. Работа опубликована в журнале Science.
Авторы нового исследования предположили, что избыток железа в цианобактериях запускает разрушение липидов через свободные радикалы. Эти частицы очень химически активны и могут быть причиной множества разрушительных для живой клетки химических реакций. В цианобактериях много железа, и оно участвует в химических реакциях, повреждающих клеточные мембраны.
Чтобы проверить гипотезу, исследователи проследили за гибелью цветения цианобактерий рода микроцистис (Microcystis) в озере Дяньчи в Китае. Они измерили содержание железа, маркеры окислительного стресса, перекисное окисление липидов и проницаемость мембран в динамике. Чтобы отделить ферроптоз от апоптоза, действие железа от программируемой клеточной гибели, микробиологи ввели культуры микроцистис в окислительный стресс в лабораторных условиях. В процессе использовали вещества, подавляющие апоптоз.
Исследователи установили точную последовательность событий при гибели цианобактерий. Сначала накапливалось железо, оно усиливало окислительный стресс. Из-за стресса образовывались свободные радикалы, которые усиливали повреждение липидов через процесс перекисного окисления. Поврежденные липиды трансформировались в липидные радикалы, они разрушали клеточные мембраны. В мембранах образовывались поры, они разрывались, и клетки погибали.
Исследователи также обнаружили, что гибель клеток внутри колоний не была случайной. Обрушение популяции происходило неравномерно, оно происходило кластерно. По мнению микробиологов, это указывает на «эффект свидетеля» — находящиеся близко друг к другу клетки получали урон, даже если разрушительные процессы происходили не в них самих.
Цветения происходят с участием множества взаимодействующих микроорганизмов фитопланктона. Команда отмечает, что будущие работы должны проверить, насколько широко описанный ими механизм работает на всем фитопланктоне. Также важно выяснить, когда цветение наиболее уязвимо для железозависимого окисления липидов, чтобы определить оптимальное время для вмешательства.
Telegram 
Дзен 
VK Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Десятимесячный эксперимент в Антарктиде помог выяснить, что частые взаимодействия в замкнутом пространстве не сближают команду, а провоцируют рост недоверия, конфликты и падение продуктивности. Ученые уверены, что отсутствие личного пространства и постоянный контакт с одними и теми же людьми могут стать главными психологическими угрозами для экипажей будущих марсианских миссий.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Американское Министерство войны продолжает публиковать документы и видеозаписи о наблюдении неопознанных летающих объектов. Как и ранее, происхождение объектов из наблюдений неясно, но достаточно очевидно, что как минимум часть из них не относятся к известным сегодняшней науке природным феноменам.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии