Zielone geny dostarczają nowych informacji o zmianach klimatu
Międzynarodowy zespół naukowców odkodował genomy dwóch odmian glonów, które rosną w odległych od siebie częściach oceanu, dzięki czemu uzyskano nowe informacje o genach, umożliwiających roślinom zatrzymywanie węgla. Wyniki badań opublikowane w czasopiśmie Science rzuciły więcej światła na pradawny proces komórkowy, który jest istotny z punktu widzenia zmian klimatycznych i prac nad biopaliwami na bazie glonów. Morskie glony z gatunku Micromonas, o grubości około jednej pięćdziesiątej grubości ludzkiego włosa, rosną zarówno w wodach tropikalnych, jak i polarnych. Zatrzymują CO2, pobierają światło słoneczne, wodę i substancje odżywcze w celu wytwarzania węglowodanów i tlenu w morzach i oceanach na całym świecie. Są ważnym źródłem pożywienia a do tego zatrzymują dwutlenek węgla, co sprawia, że są przedmiotem intensywnych badań naukowych. W omawianych badaniach naukowcy pobrali próbki dwóch odmian Micromonas - z Południowego Pacyfiku i z Kanału La Manche. W wyniku analizy genetycznej stwierdzono istnienie około 10.000 genów w każdej z odmian oraz fakt, że stały się one zasadniczo różne od siebie. "Ku naszemu zaskoczeniu okazały się znacznie bardziej odmienne niż się spodziewaliśmy" - mówi naczelny autor artykułu, Alexandra Worden z Monterey Aquarium Research Institute w USA. "Te dwa pikoeukarionty [grupa, do której należą Micromonas], które często bierze się za jeden gatunek, mają wspólnych zaledwie 90% genów." Być może różnica 10% nie robi wielkiego wrażenia, ale nie należy zapominać, że ludzie dzielą z niektórymi naczelnymi około 98% genów. Różnice genetyczne pomiędzy tymi dwiema odmianami Micromonas - jak mówi dr Worden - mogą powodować, że rośliny te inaczej reagują na środowisko. "Oznacza to również, że w miarę zmian warunków środowiskowych, te odmienne populacje znajdą się pod wpływem różnych czynników i nie wiemy, czy zareagują w podobny sposób" - wyjaśnia. W połączeniu z danymi genomicznymi z poprzednich badań nowe informacje o kodzie genetycznym fotosyntezujących glonów dają lepszy obraz tego, w jaki sposób fotosynteza przemieniła Ziemię w biosferę umożliwiającą życie. "Genomy Micromonas to esencja cech, jak się wydaje teraz wspólnych dla przodków glonów, którzy zainicjowali proces "zazieleniania", czyli powstania roślin lądowych na planecie, trwający niemal miliard lat" - mówi dr Worden. Pikoeukarionty są niezwykle wydajne i intensywnie wykorzystywane do wypasu. Odgrywają ważną rolę w przechwytywaniu węgla jako część "biologicznej pompy", czy też serii procesów umożliwiających glonom zatrzymywanie węgla atmosferycznego i transportowanie go z powierzchni na dno morza. Jak mówią naukowcy, nowo pozyskaną wiedzę można porównać z genomami innych glonów i roślin, co powinno pomóc w uzyskaniu wyraźniejszego obrazu dynamicznego procesu ewolucji. Być może uda się także pogłębić wiedzę na temat złożonej natury populacji fitoplanktonu w ogóle. Zdolność glonów do przystosowywania się do przeróżnych środowisk mogła spowodować, że gatunek ten stał się znacznie odporniejszy od innych - jak przypuszcza dr Worden. To mogłoby pozwolić mu przetrwać zmianę środowiska lepiej niż inne gatunki glonów, które rosną tylko w wąskich pasach geograficznych. Dalsze badanie tej teorii przyczyni się, jak ufają naukowcy, do znacznego pogłębienia wiedzy na temat biologii i ekologii tych ważnych organizmów. "Poznając, z których genów korzysta dana odmiana w określonych warunkach, dowiadujemy się, jakie czynniki powodują, że jedna grupa radzi sobie lepiej niż druga" - mówi dr Worden. "Być może będziemy wówczas w stanie opracować modele, które lepiej przewidzą zakres możliwych scenariuszy wynikających z obecnej zmiany klimatu." Badania prowadzone były przez naukowców z Belgii, Francji, Niemiec, Holandii, Norwegii, Australii i USA.
Kraje
Francja, Stany Zjednoczone