Jak zmiana klimatu wpływa na mikroorganizmy morskie

Celem finansowanego przez UE projektu GENMARPHYTO jest zbadanie powiązań między oceanografią, biologią komórek i genomiką. Cyjanobakterie morskie to rodzaj fitoplanktonu morskiego, który w znacznym stopniu przyczynia się do globalnego wiązania dwutlenku węgla i wspomaga morskie sieci pokarmowe. Obecnie nasza wiedza na temat regulacji genów w fitoplanktonie morskim, zwłaszcza pod względem jego reakcji na parametry środowiskowe, jest ograniczona.

Członkowie konsorcjum postanowili rozwikłać ten problem, badając różne szczepy grupy morskich mikroorganizmów fotosyntetycznych o nazwie Synechococcus. Celem badania jest porównanie reakcji szczepów Synechococcus na zmianę środowiskową oraz innych dostępnych danych mikrobiologicznych. Wyniki pozwolą naukowcom zrozumieć, dlaczego akurat ta grupa mikroorganizmów jest tak liczna i tak doskonale funkcjonuje w środowisku morskim.

W tym celu partnerzy projektu sprawdzają, które geny zaangażowane są w reakcję na stres, i porównują reakcje różnych genów. Badają także powiązania między regulatorami metabolicznymi i identyfikują mechanizmy obronne szczepów Synechococcus poddanych presji środowiskowej lub drapieżnictwa.

Badacze odkryli allelopatyczne interakcje między różnymi szczepami Synechococcus, podczas których produkują one substancje biochemiczne, wpływające na wzrost innych organizmów. Odkrycie to pozwoli lepiej zrozumieć strukturę społeczności Synechococcus w środowisku morskim.

Badacze odkryli także, że narażenie na zakwity przybrzeżnych Synechococcus zmieniały kontrolę motoryczną i zachowania preferencyjne okonia kalifornijskiego. Zbadano również interakcje drapieżnik-ofiara między morskimi Synechococcus a nanowiciowcami, chcąc określić mechanizmy obronne w obliczu presji żerowej.

Wyniki projektu GENMARPHYTO pozwolą lepiej zrozumieć, w jaki sposób organizmy morskie Synechococcus reagują na zmieniające się warunki środowiskowe. Zapewnią także wgląd w zdolności przystosowawcze społeczności drobnoustrojów w obliczu przyszłej zmiany klimatu. Co więcej udostępnią wskazówki, w jaki sposób ta grupa mikroorganizmów potrafi wpływać na inne organizmy. Ta nowa wiedza jest niezbędna do pełnego zrozumienia ważnej roli, jaką odgrywają cyjanobakterie w globalnym wychwytywaniu dwutlenku węgla i morskich sieciach pokarmowych.