Kutup deneyleri Antarktika deniz buzu alglerinde mevsimsel döngüyü ortaya koyuyor
Antarktika’yı çevreleyen soğuk sularda alışılmadık bir mevsimsel döngü meydana geliyor. Kış aylarında, mart ayından ekim ayına kadar güneş neredeyse hiç doğmaz. Deniz suyu dondukça tuzları reddediyor ve kışın mikropların yaşadığı ekstra tuzlu tuzlu su birikintileri yaratıyor. Yaz aylarında deniz buzu sürekli gün ışığı altında eriyerek yüzeyde daha sıcak, daha tatlı su üretir.
Bu uzak ekosistem, Güney Okyanusu’ndaki fotosentetik yaşamın büyük bir kısmına ev sahipliği yapıyor. Yeni Washington Üniversitesi Araştırma, deniz buzu yosunlarının ve diğer tek hücreli yaşamın bu mevsimsel ritimlere nasıl uyum sağladığına dair ilk ölçümleri sağlıyor ve iklim değişikliği nedeniyle bu ortam değiştikçe neler olabileceğine dair ipuçları sunuyor.
ABD Ulusal Bilim Vakfı-desteklenen çalışmakUluslararası Mikrobiyal Ekoloji Derneği’nde yayınlandı ISME Dergisideniz buzu mikroplarının değişen koşullara nasıl tepki verdiğine dair ilk ölçümlerden bazılarını içeriyor.
NSF’nin Kutup Programları Ofisi program direktörü William Ambrose, “Bu çalışma, besin zincirinin tabanındaki organizmaların tepkilerini ortaya çıkarmaya başlıyor; bu, iklim değişikliğine yanıt olarak tüm besin ağındaki olası değişiklikleri anlamak için kritik önem taşıyor” dedi. .
Kutup okyanusları küresel okyanus akıntılarında ve deniz ekosistemlerinin desteklenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Mikroplar besin ağının temelini oluşturarak daha büyük yaşam formlarını destekler.
UW okyanusbilimcisi kıdemli yazar Jodi Young, “Kutup okyanusları dünya okyanuslarının önemli bir bölümünü oluşturuyor ve bunlar çok verimli sular” dedi. “Bu sular büyük kril sürülerini, bu krillerle beslenmeye gelen balinaları ve kutup ayılarını veya penguenleri destekler. Ve tüm ekosistemin başlangıcı bu tek hücreli mikroskobik alglerdir. Onlar hakkında çok az şey biliyoruz.”
Minik organizmalar, sessizce fotosentez yaptıkları ve atmosferdeki karbonu emdikleri için iklim açısından da önemlidir. Polar algler, plajlara kendine özgü kokularını veren ve deniz spreyiyle havaya yükseldiklerinde güneş ışınlarının nüfuzunu azaltabilecek bulutların oluşumunu teşvik eden kükürt içeren moleküller üretmede özellikle iyidir.
Sonuçlar, tek hücreli alglerin değişken ortamlarıyla nasıl baş ettiğini ortaya çıkardı. Sıcaklık düştükçe hücreler, hücresel sıvılarının kristalleşmesini önlemek için antifriz gibi kriyoprotektanlar üretir. En yaygın kriyoprotektan moleküllerin çoğu, farklı mikrobiyal yaşam formlarında aynıydı.
Tuzluluk değiştikçe, taze sularda patlamayı veya tuzlu koşullarda kuru üzüm gibi kurumayı önlemek için hücreler, tuz benzeri organik moleküllerin konsantrasyonunu değiştirir. Bu tür moleküllerin çoğu, su dengesini korumak için hücrenin içindeki ve dışındaki koşulları dengelemek amacıyla kriyoprotektanlar olarak ikili bir rol oynar.
Sonuçlar, kısa süreli sıcaklık ve tuzluluk değişiklikleri altında, koruyucu moleküllerin üretimini ayarlarken her numunedeki topluluk yapısının sabit kaldığını göstermektedir. Farklı mikrop türleri değişen koşullara tutarlı tepkiler gösterdi. Young, bunun iklim değişikliğine gelecekteki tepkilerin modellenmesini basitleştirmesi gerektiğini söyledi.