Plankton polarny ujawnia tajemnice obiegu węgla w przyrodzie
Asymilacja węgla umożliwia przekształcanie gazowego CO2 z atmosfery ziemskiej w związki stałe przez tak zwane organizmy samożywne (autotrofy), które potrafią same produkować dla siebie pożywienie. Proces ten zachodzi pod wpływem fotosyntezy, w wyniku której CO2 ulega przemianie w cukry. Niemniej jednak mikroorganizmy chemoautotroficzne potrafią asymilować CO2 bez udziału światła. Chociaż proces ten występuje powszechnie w przyrodzie i odgrywa ważną rolę w obiegu węgla, nie prowadzono dotąd szerokich badań nad asymilacją CO2 w ciemności. W ramach finansowanego przez UE projektu "Tożsamość i biogeochemiczna rola chemoautotroficznych prokariontów w ekosystemach wodnych" (Chemoarch) zbadano proces asymilacji CO2 w ciemności w systemach wodnych poprzez identyfikację mikroorganizmów chemoautotroficznych oraz badania nad ich obfitością i metabolizmem. Badacze zajęli się także głównymi czynnikami, które decydują o występowaniu mikroorganizmów w środowisku. Naukowcy z projektu Chemoarch, badający mikroorganizmy znane jako Crenarchaeota, które należą do archeonów, odwiedzili Antarktykę i Arktykę. Mimo że Crenarchaeota występują obficie w strefach polarnych, ich różnorodność i ekologia są zasadniczo nieznane. Badacze odkryli, że choć większość Crenarchaeota w wodach Antarktyki i Arktyki to chemoautotrofy, asymilują one mniej CO2, niż się spodziewano. Naukowcy znaleźli szeroką gamę archeonów w różnych antarktycznych masach wodnych, wskazując, że na ich różnorodność mają wpływ warunki środowiskowe. Uczestnicy projektu zidentyfikowali także arktyczne bakterie morskie czynnie asymilujące CO2 w ciemności. Wyniki pokazały, że proces ten może być ważny dla metabolizmu i zdolności przetrwania bakterii polarnych. Sukces projektu Chemoarch przyczyni się do lepszego zrozumienia biogeochemicznej roli archeonów w systemach polarnych. Ze względu na dużą wrażliwość tych środowisk na globalne zmiany klimatyczne wyjaśnienie mechanizmów leżących u podstaw biochemii tych stref stanowi priorytet dla naukowców i decydentów politycznych.
