02.08.2016

Ядовитые цианобактерии быстро приспосабливаются к избытку углекислого газа

Как показало исследование нидерландских биологов, микроорганизм из рода Microcystis, обычный для «цветущих» водоёмов, активно использует повышение концентрации углекислого газа в своих целях.

Каждый год содержание в атмосфере углекислого газа, CO₂, возрастает. Очевидно, что этот фактор влияет на многие экосистемы, и есть определённые теоретические предположения, как именно его влияние должно проявляться. Предполагается, что организмы, способные к фотосинтезу, скорее выиграют от повышения концентрации углекислого газа — при условии, что их местообитания не будут уничтожать. В этом смысле фотосинтезирующим микроорганизмам, известным под названием цианобактерии, повезло больше других. Они часто обитают в «цветущих» водоёмах, загрязнённых органическими веществами. Подобные загрязнения со временем только усиливаются, из чего цианобактерии получают пользу.

Как выяснили специалисты из нескольких голландских университетов, микроорганизмы Microcystis aeruginosa в условиях повышенного содержания CO₂ быстро эволюционируют. Это показал анализ геномов множества поколений таких цианобактерий. В исследовании использовали два штамма Microcystis, которые отличались друг от друга скоростью обмена веществ, а также потребностью в источнике углекислого газа — карбонатах, растворённых в воде. Цианобактерии разводили в лабораторных условиях, где можно было искусственно поднимать содержание карбонатов в воде. Кроме того, учёные брали микробные пробы из естественных водоёмов.

Цианобактерии, гены которых позволяли максимально эффективно использовать имеющийся углекислый газ для фотосинтеза, вытесняли микроорганизмы других штаммов, когда концентрация карбонатов в воде возрастала. С практической точки зрения это важно знать, так как Microcystis aeruginosa активно выделяют токсичные вещества. Среди таких микробных ядов нейротоксины, нарушающие работу нервной системы, и гепатотоксины, нарушающие работу печени. Большое содержание подобных веществ в воде делает её непригодной для питья, а кроме того, вызывает гибель рыб, моллюсков и других животных, обитающих в одном водоёме с цианобактериями.

Источники:

1. polit.ru