859

Российские ученые обнаружили пять видов диатомовых водорослей, ранее неизвестных науке

❋ 4.8

Исследуя культуры диатомовых водорослей, выделенных из почв Европы и Азии, ученые из Института физиологии растений имени К. А. Тимирязева РАН обнаружили пять новых видов. В том числе несколько уникальных для этих территорий, хотя раньше считалось, что водоросли этого рода распространены по всему земному шару. 25 штаммов этих организмов разделили на виды по сходству генов и внешнему строению покровов, создав тем самым коллекцию, которая может стать основной для поиска улучшенных способов производства веществ, важных для медицины, фермерства и рыбных хозяйств, ведь диатомовые водоросли быстро растут и могут накапливать полезные вещества даже при недостатке питания в среде.

Колбы с питательной средой, в которых происходит накопление биомассы диатомовых водорослей для биохимических исследований. Здесь — биомасса разных штаммов рода Hantzschia
Колбы с питательной средой, в которых происходит накопление биомассы диатомовых водорослей для биохимических исследований. Здесь — биомасса разных штаммов рода Hantzschia / ©Евгений Мальцев/ИФР РАН

Исследование выполнено при поддержке Президентской программы Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в журнале Scientific Reports. Диатомовые водоросли, или диатомеи, — одноклеточные водоросли, обитающие практически везде — от почвы и льда до соленых и пресных водоемов. Их отличительная черта — своеобразный «панцирь» из диоксида кремния, который по форме напоминает мыльницу или обувную коробку — одна створка чуть меньше и входит во вторую.

Микрофотография панциря диатомовых водорослей рода Hantzschia с наружной стороны. Фото сделано с помощью электронного микроскопа. Масштаб — 10 микрометров
Микрофотография панциря диатомовых водорослей рода Hantzschia с наружной стороны. Фото сделано с помощью электронного микроскопа. Масштаб — 10 микрометров / ©Евгений Мальцев / ИФР РАН

Тонкий рисунок на «панцире» — важный признак для обнаружения родства между разными видами водорослей. Сейчас среди диатомей насчитывается примерно 20–25 тысяч видов, которые создают примерно четверть всего органического вещества на планете. Их систематика постоянно пересматривается из-за появления новых, более совершенных методов как микроскопии, так и молекулярного анализа.

Микрофотография панциря диатомовых водорослей рода Hantzschia с внутренней стороны. Фото сделано с помощью электронного микроскопа. Масштаб — 5 микрометров
Микрофотография панциря диатомовых водорослей рода Hantzschia с внутренней стороны. Фото сделано с помощью электронного микроскопа. Масштаб — 5 микрометров / ©Евгений Мальцев / ИФР РАН

«Hantzschia — это род диатомовых водорослей, представители которого обитают в самых разных местах. Мы изучили строение и эволюционные связи 25 почвенных штаммов диатомовых водорослей, которые в более ранних исследованиях могли быть отнесены к виду Hantzschia amphioxys. Детальные морфологические и молекулярно-генетические исследования показали, что выборка состояла из семи различных видов Hantzschia, включая пять совершенно новых для науки», — рассказывает Евгений Мальцев, кандидат биологических наук, руководитель проекта по гранту РНФ, ведущий научный сотрудник Института физиологии растений имени К. А. Тимирязева (ИФЗ) РАН.

Микрофотография части панциря Hantzschia с наружной стороны. На фотографии видны отверстия и рисунок на поверхности панциря. Фото сделано с помощью электронного микроскопа. Масштаб — 2 микрометра
Микрофотография части панциря Hantzschia с наружной стороны. На фотографии видны отверстия и рисунок на поверхности панциря. Фото сделано с помощью электронного микроскопа. Масштаб — 2 микрометра / ©Евгений Мальцев / ИФР РАН

В своей работе ученые исследовали водоросли, выделенные из почвы и лесной подстилки из разных частей Евразии, а также несколько культур из коллекции Университета Гента (Бельгия). Образцы разделяли на виды по размеру «панциря» и рисунку на нем, а также с помощью сравнения последовательностей ДНК — если быть точнее, двух рибосомальных генов и одного хлоропластного.

Для исследования покровов использовали электронную и световую микроскопию. В результате было найдено пять новых видов, в том числе несколько уникальных для этой зоны. При этом раньше считалось, что из рода Hantzschia в почвах Евразии обитают исключительно виды-космополиты, то есть те, которые распространены по всему земному шару.

Это исследование можно назвать интересным не только с чисто теоретической точки зрения. Диатомовые водоросли синтезируют многие полезные вещества — например, омега-3. Это группа ненасыщенных жирных кислот, которая поддерживает нормальный уровень холестерина в крови и является обязательным компонентом сбалансированной диеты.

«Ценность именно диатомовых водорослей в том, что они быстро растут и могут накапливать полезные вещества даже при недостатке питания в среде. Новые же штаммы водорослей могут стать основной для поиска улучшенных способов производства веществ, важных для медицины, а также фермерства и рыбных хозяйств. Созданная коллекция штаммов Hantzschia, выделенных из географически удаленных и разнотипных экосистем, поможет в этом», — заключает Евгений Мальцев.

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
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

22 сентября, 17:02
Марк Чернов

Ученые выяснили, что умеренные различия между элементами электросетей, экосистем и других сложных структур превращают их в гораздо более надежные системы. Математический расчет помог доказать: идеальная однородность делает энергосистемы, биоценозы и транспортные сети уязвимыми для сбоев, тогда как контролируемый «беспорядок» повышает их устойчивость к внешним нагрузкам.

22 сентября, 15:41
Татьяна Зайцева

Инфекции, которые могут передаваться от матери к плоду, связаны с повышенным риском развития аутизма и умственной отсталости у ребенка. Таковы результаты крупнейшего исследования в этой области, основанного на данных, охватывающих почти четыре миллиона человек.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

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.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий