Dev yosun, temel besin kıtlaştığında diyeti değiştirir
NSF’lerle ilgili hikayeleri bulun Uzun Vadeli Ekolojik Araştırma programı sitesi.
Dünya üzerindeki en hızlı büyüyen organizmalardan biri olan dev yosun, bir büyüme mevsiminde günde 2 fit büyüyebilir ve yaklaşık 150 fit uzunluğa ulaşabilir.
Bu büyük deniz yosununun büyüme atakları, çözünmüş nitrojen diyetiyle beslenir. Nitrojenin ana formlarından biri nitrattır ve yaz ve sonbaharda nitrat az olmasına rağmen, dev yosun yıl boyunca büyümeye devam eder.
bağlı araştırmacılar Ulusal Bilim Vakfı (NSF) Santa Barbara Kıyısı (SBC) Uzun Vadeli Ekolojik Araştırma (LTER) sitesi, nitratın neredeyse tamamen ortadan kalktığı mevsimlerde dev yosunun etkileyici büyümesini nasıl sürdürdüğünü belirlemek istedi.
Bulgularının ayrıntıları bugün dergide bir makalede yer alıyor. Limnoloji ve Oşinografi Mektupları.
Birden fazla nitrojen formu
Nitrat ve başka bir nitrojen formu olan amonyum, yosunların kullandığı bilinen yegane kaynaklardır. Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara’dan (UCSB) baş yazar Jason Smith, “Amonyuma baktık. Ancak varlığı, yaz aylarında gördüğümüz büyüme miktarının tamamını açıklayamadı,” diye açıkladı.
Bilim adamları, yosunun ayrıca Santa Barbara Kanalı gibi kıyı yükselme bölgelerinde bol miktarda bulunan başka bir çözünmüş nitrojen, üre kullandığını keşfettiler.
“Üre yaygın bir gübredir,” dedi Smith, “dolayısıyla akışta bulunur. Ayrıca doğal kaynaklar da vardır.”
Bilim adamları okyanusta üre ölçtüğünde, bunun yıl boyunca tutarlı bir şekilde mevcut olduğunu ve konsantrasyonların yaz aylarında amonyum ve nitratınkinden daha yüksek olma eğiliminde olduğunu buldular.
Çalışmayı finanse eden NSF’nin LTER programında bir program direktörü olan David Garrison, “Bu rapor, Güney Kaliforniya’daki dev yosunların kıyı sularındaki nitrat konsantrasyonları aşırı derecede düşük olduğunda nasıl devam edip büyüyebildiğine dair bir açıklama sağlıyor” dedi.
Su altı ve laboratuvar içi deneyler
Araştırmacılar, sahada dev yosun üzerinde ve laboratuvara geri getirilen yosun bıçakları üzerinde deneyler yaptılar. Smith ve meslektaşları, deniz yosununun bir besin olarak üreden yararlanıp yararlanamayacağını test ettiler ve besin olarak amonyum ve nitrat kullanıldığında büyüme oranlarını karşılaştırdılar.
Smith, “Yerin sürekli olarak hiçbir tercih göstermediği ve üreyi amonyumla eşit oranlarda kullandığı ortaya çıktı” dedi. “Sonuçlarımız, amonyum ve nitrat seviyeleri düşük olduğunda yosun büyümesini sürdürmek için yeterli üre olduğunu gösteriyor.”
Ancak, bu farklı bileşikler için bir kullanım oranı hesaplamak, yanıtın yalnızca yarısını sağladı.
Smith, “Üre molekülünün kendisinin dokuya girdiğini kanıtlamak için yosun dokusu üzerinde bir dizi kontrollü deney yaptık” dedi. “Dev yosunun bilinen fizyolojisini ve bitkinin kullanabileceği nitrojen formlarını büyük ölçüde genişleten tüm üre molekülünün tüketildiğini herhangi bir deniz yosunu için belgeleyen ilk biziz.”
Üre: dünya çapında kıyı okyanuslarında bulunur
Bilim adamları, ürenin yalnızca Kaliforniya kıyılarında değil, küresel olarak kıyı okyanuslarında kıyı okyanusunda kalıcı bir varlığa sahip olduğunu biliyorlar. Bulgu, birçok yerde deniz yosunu büyümesini açıklamaya yardımcı oluyor.
Araştırma ayrıca başka bir soruyu yanıtlamaya da yardımcı oluyor: 2013-2016 El Niño sırasında fitoplankton büyümesi neden düşerken dev yosun gelişirken. Daha sıcak yüzey suyunda bulunan daha az nitrojen, fitoplankton büyümesini azaltırken, besin kaynağı olarak üre sayesinde dev yosun büyümesi sabit kaldı. Fitoplankton üre kullanmaz.
NSF SBC LTER sitesinin baş araştırmacısı ve UCSB’de bir bilim adamı olan ortak yazar Dan Reed, “Dev yosunun üre kullandığını ve ürenin okyanustaki nitrat mevcudiyetiyle ilgili olmadığını bilmek, bilim insanlarına bir yol veriyor. Kelp büyümesinin nedenlerini anlamak, fitoplanktonunkinden farklı görünüyor.”
NSF SBC LTER sahasındaki bilim adamları, nitrojen kullanımının kelp ve fitoplankton arasında nasıl bölündüğünü ve okyanus ısınmasının dev yosun üzerinde fitoplankton ile aynı etkiye sahip olup olmayacağını bilmek istiyor.
Araştırmacılar, tüm nitrojenin açıkça aynı olmadığını söyledi.