Виктор Дитрих Биологи из Университета Киото изучили, как морской планктон гибнет и выделяет растворенный органический углерод. Эти микроорганизмы не только производят половину земного кислорода, но и работают как природные резервуары – поглощенный ими углерод оседает в океане и хранится там тысячелетиями.
Отследить гибель отдельного вида среди сотен других сложно, поэтому японские исследователи сфокусировались на том, как вирусы поражают клетки фитопланктона. Когда микроорганизм заражается, его мембрана разрушается, а генетический материал попадает в воду. Чтобы проверить, как часто это происходит, биологи вырастили в морской воде диатомовые водоросли и рафидофиты, а затем подсчитали, сколько свободной рибосомной РНК оказалось в жидкости. Поскольку в воде такие молекулы быстро распадаются, авторы эксперимента добавили в среду контрольные рибосомы и проверили, как быстро они разрушаются. Это помогло создать математическую модель, которая точно показывает темпы гибели клеток.
Выяснилось, что вирусы заставляют клетки разрушаться намного быстрее: в зараженных образцах ученые нашли в 46 и 302 раза больше свободной РНК по сравнению со здоровыми микроорганизмами. При этом диатомовые водоросли отдавали максимум генетического материала еще до того, как их численность начинала падать. Клетки активно гибли, пока колония продолжала стабильно расти.
Таким образом, органические вещества попадают в морскую среду не только когда планктон массово вымирает, но и пока он активно цветет. Руководитель исследования Хисаси Эндо отмечает, что команда не ожидала, что эти два процесса настолько не совпадут во времени. По его словам, недостаточно просто наблюдать за живыми клетками, чтобы понять, сколько углерода фитопланктон отдает океану. Пока биологи не стали выяснять, от чего еще гибнут микроорганизмы, но в дальнейшем они планируют отследить, как конкретные угрозы влияют на отдельные виды планктона.
