28.09.2022, 09:00
РНФ
647

Биологи назвали новый род цианобактерий в честь города Апатиты

❋ 4.5

Ученые проанализировали видовое разнообразие цианобактерий из рода Phormidesmis и обнаружили среди выделенных из почв города Апатиты штаммов новый для науки род, который назвали Apatinema. Результаты исследования этих микроскопических организмов, способных приспосабливаться к жизни в самых экстремальных условиях и активно участвующих в биологических круговоротах азота и углерода, позволят использовать их для восстановления арктических техногенных пустошей.

Морфологические особенности вида Phormidesmis communis: (a) местообитание — разлив ручья на архипелаге Шпицберген, верхнюю поверхность обрастаний формирует цианобактериальный мат с доминированием Phormidesmis communis. (b–e) микрофотографии разных штаммов Phormidesmis communis / ©Пресс-служба РНФ / Автор: Caristania Fabricius

Работа, поддержанная грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликована на страницах журнала Diversity. Цианобактерии — наиболее сложно организованные микроорганизмы. Они являются единственной группой оксигенных фотосинтезирующих бактерий, то есть, как и зеленые растения, выделяют в процессе фотосинтеза кислород. Многие из них способны еще и к азотфиксации — превращению азота в форму, доступную для других живых организмов. Азот входит в группу важнейших элементов, из которых строятся клетки: без него не будет ни аминокислот, а значит, и белков, ни нуклеиновых кислот.

Цианобактерии очень разнообразны и обитают практически во всех уголках нашей планеты, порой даже с очень экстремальными условиями, — например в Арктике. Северные экосистемы из-за сурового климата в целом отличаются бедным видовым разнообразием, также у них довольно низкая продуктивность — способность накапливать органическое вещество в виде биомассы, от которой напрямую зависит обогащенность почв углеродом и азотом. Именно поэтому крошки-цианобактерии играют очень важную роль в жизни Арктики. Кроме того, они могут жить и на отвалах многочисленных для региона горно-промышленных предприятий, постепенно делая их более приемлемыми для обычных растений.

Местообитание Phormidesmis priestleyi (a, b) — характерные оранжево-коричневые цианобактериальные маты, покрывающие поверхность скал и валунов на архипелаге Шпицберген, окраску обрастаний обуславливают слизистые чехлы; (c, d) микрофотографии вида Phormidesmis priestleyi / ©Пресс-служба РНФ

Исследователи Полярно-альпийского ботанического сада-института имени Н.А. Аврорина (Кировск) и Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН (Апатиты), пересмотрели таксономию нитчатых цианобактерий рода Phormidesmis, который был недавно обнаружен и пока недостаточно изучен — потенциально его представители могут содержать ценные для промышленности вещества, а также обладать интересными свойствами. Ученые проанализировали филогенетические взаимоотношения между видами, то есть то, кто от кого произошел и кто кому приходится эволюционным родственником. Для этого авторы собрали пробы цианобактерий из десяти местообитаний на Севере, посетив архипелаг Шпицберген, Полярный Урал, Карелию и ряд мест в Мурманской области.

Из образцов удалось выделить 23 штамма цианобактерий, которые изучили с помощью микроскопа и анализа определенных последовательностей ДНК. Таким образом авторы охарактеризовали их и выяснили, что они принадлежали к трем видам рода Phormidesmis, однако один из штаммов оказался отличным от них и по внешнему виду, и по генетическим маркерам. Интересно, что его ученые обнаружили буквально на улице в городе Апатиты. Находку выделили в отдельный род Apatinema: от греческого «Apati» — обманывать, путать, а также в честь города Апатиты, и «nema» — нить, поскольку эти цианеи имеют нитчатую форму.

Морфологические особенности вида Phormidesmis nigrescens. (a) обрастания в жидкой культуре, вид формирует характерные маты черного цвета, окраска обусловлена цветом слизистых чехлов; (b, c, d) микрофотографии Phormidesmis nigrescens / ©Пресс-служба РНФ

«Цианобактерии — прекрасный объект, в некотором роде это гиганты среди микроорганизмов: они способны формировать колонии, которые можно увидеть невооруженным взглядом, но все же большая часть из них обнаруживается при культивировании. Выявление новых для науки таксонов идет в последние годы с лавинообразной скоростью, поскольку широко стали применяться молекулярно-генетические методы.

Не стоит удивляться и тому, что неизвестный науке род оказался обитателем городской среды — мы очень мало знаем о цианобактериях антропогенных территорий. В дальнейшем мы планируем рассмотреть возможности изученных нами цианобактерий в восстановлении арктических земель», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Денис Давыдов, кандидат биологических наук, заместитель директора по научной работе Полярно-альпийского ботанического сада-института. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
РНФ
РНФ осуществляет финансовую и организационную поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований посредством финансирования прошедших конкурсный отбор научных, научно-технических программ и проектов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 18:41
Александр Березин

Новые данные существенно дополняют картину теплокровности динозавров и добавляют веса точке зрения, что множество, если не большинство их видов были покрыты перьями и обладали сложным поведением. Весьма вероятно, что эта их особенность способствовала как расцвету группы, так и вымиранию всех нептичьих динозавров после Чиксулуба.

18 сентября, 13:19
Елизавета З.

Компания Nikon объявила победителей ежегодного конкурса Small World in Motion 2026 года. Жюри отобрало лучшие видеоролики и таймлапсы, снятые через микроскоп. Предлагаем вам посмотреть работы, объединившие науку и искусство.

17 сентября, 15:46
Андрей Серегин

Бивень мамонта был для людей каменного века важным материалом с собственным рисунком, способным повлиять на замысел изображения. Археологи выяснили, что создатели фигурок с Мезинской стоянки (Украина) использовали естественные линии внутри бивня как основу для выгравированных зигзагов.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий