Разрушение речных экосистем спасло Землю от парникового эффекта

Ученые показали, что диатомовая водоросль разрушает речные экосистемы и одновременно с этим спасает планету от парникового эффекта. Результаты исследований опубликованы в журнале Advanced Functional Materials, а кратко о нем «Ленте.ру» сообщил его соавтор профессор Герман Эрлих (Hermann Ehrlich) из Горной Академии во Фрайберге.

Диатомовые водоросли представляют собой микроскопические организмы, синтезирующие свои клеточные стенки из биосиликата (кремнезема). Эти свободноживущие в водной среде одноклеточные активно используют фотосинтез, поглощая углекислый газ и продуцируя кислород в планетарном масштабе. Некоторые пресноводные виды диатомовых ведут прикрепленный образ жизни, синтезируя прочные слизистые стебельки длиной в несколько миллиметров.

К таковым относится и диатомовая водоросль Didymosphenia geminata, которая покрывает плотным слоем поверхность камней в бурных горных реках, что позволяет этому микроорганизму приблизиться к свету у поверхности воды. Причину особой механической прочности стебельков удалось выяснить международному коллективу ученых из Германии, России, Польши, США и Франции под руководством эксперта по биоминералогии профессора Германа Эрлиха.

Российские ученые из Санкт-Петербургского государственного университета и ИТМО исследовали наноструктурные свойства биокомпозитных образований этого вида диатомовых.

Одиночная клетка этой водоросли, изначально прикрепившись к поверхности камня, вырабатывает специальный фермент, карбоангидразу, при помощи которого она разрушает его, растворяя кальций. Используя углекислый газ, растворенный в воде, клетка начинает синтезировать полисахаридный стебелек, имеющий форму микрокапилляра, и одновременно синтезирует внутри его нанокристаллический каркас из карбоната кальция. Такого рода биоминерализация стебля направляет саму клетку вертикально вверх, ближе к свету.

Феномен синтеза кристаллического карбоната кальция у диатомовых водорослей, относящихся к строго биосиликатным микроорганизмам, описан учеными впервые.

В последние десятилетия водоросль Didymosphenia geminata стала захватывать все новые территории в реках и водоемах США, Канады, Чили, Испании и Новой Зеландии, приводя к серьезным изменениям экологического баланса и миллионным затратам из бюджета этих стран на решение проблемы.

В России она обитает в реках из региона озера Байкал. Ученые выдвинули смелую гипотезу о том, что за счет увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере Земли эта инвазивная микроводоросль обеспечивает себе прочность прикрепления к субстрату. Она активно использует CO2 в синтезе карбоната кальция стебельков, помогая клеткам получить удобное «место под солнцем».

Обсудить
Наука и техника

Алгоритм проходимости

Как университетская инновация дошла до автомобильного производства
People dance on the opening day of the Coachella Valley Music and Arts Festival in Indio, California, U.S. April 14, 2017. Беззаботно раздеты
Как проходит Коачелла — один из самых модных фестивалей в мире
Мохнатый рейх
Все о движении фурри — любителях носить костюмы зверей
Заработала на шпильки
Предприимчивые австралийки стали богаче на миллионы благодаря «женскому» бизнесу
Зверские пикапы
Пикапы, которые подготовлены для жесточайшего бездорожья
Мещанская прокрастинация
Тест-драйв Toyota LC 200
15 самых продаваемых машин в мире
Самые популярные автомобили 2017 года, и в первой тройке — кроссовер!
Премиальные машины непремиальных брендов
Вспоминаем модели непремиальных марок, которые конкурировали с Mercedes и BMW
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности