Mikrobai eina tamsiai, kad palaikytų šiltesnį vėsesnį klimatą

Netvarkos nykštukas rūpinasi sergančia Kake Make. Ką pasakė Kakė Makė? (Liepa 2019).

Anonim

Remiantis Johns Hopkins Bloomberg visuomenės sveikatos mokyklos mokslininkų atlikto tyrimo duomenimis, mikroorganizmai šaltam klimatui patamsina patys, kad užfiksuotų daugiau saulės šilumos ir pagerintų jų gebėjimą išgyventi.

Mokslininkai tyrime, kuris bus paskelbtas Dabartinėje biologijoje rugpjūčio 2 d., Ištyrė įvairiuose platumose surinktas mieles ir nustatė, kad tropikų dažniausiai atsiranda tamsių pigmentų. Tamsiai pigmentuoti mikrobai taip pat palaikė aukštesnę temperatūrą tam tikru šviesos kiekiu, o šaltomis sąlygomis buvo aiškus augimo pranašumas prieš jų nepatikslinimus.

Nesuskaičiuojamos pigmentinės grybelės, bakterijos ir kitos mikrobinės bendruomenės egzistuoja šaltuose platumose, todėl bent jau galima manyti, kad jų pasyvus saulės šildymo mechanizmas bendrai turi įtakos klimatui.

"Mūsų rezultatai rodo, kad pigmentacija yra senas prisitaikymo mechanizmas, leidžiantis gauti šilumą iš saulės spinduliuotės ir gali būti svarbus kintamasis modeliuojant klimato pokyčius", - sako vyresnysis autorius Arturo Casadevall, MD, Ph.D., Alfredas ir Džilis Someris, profesorius ir pirmininkas Johns Hopkinso Bloomberg visuomenės sveikatos mokyklos Molekulinė mikrobiologija ir imunologija.

"Casadevall" laboratorija specializuojasi grybų biologijoje. Mokslininkai, vertinę mielių paklaidą iki temperatūros pokyčių, pažymėjo, kad tamsesnės rūšys buvo žymiai paplitęs polarų ir artimųjų poliarinėse platumos nei ekvatorinėse platumose.

Jie ištyrė 20 skirtingai pigmentuotų "Candida" ir "Cryptococcus neoformans" variantų, kurie turi platų geografinį pasiskirstymą, ir nustatė, kad tamsesni jie greičiau kaitinami ir pasiekia aukštesnę temperatūrą įprastomis saulės spinduliais, taip pat infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių.

"Tamsiausios mielės šiltesnės už įprastą šviesią spalvą iki 10 laipsnių C", - teigia tyrinėtoja Radamesas JB Cordero, mokslų daktaras Casadevall laboratorijoje.

Tolesniuose eksperimentuose mokslininkai nustatė įrodymus, kad ši šilumos surinkimo strategija gali būti pritaikyta prie polinio klimato, kuris pagerina mikroorganizmo išgyvenimą. Pagal šviesą, esant palyginti atogrąžinei aplinkos temperatūrai 23 ° C, jų bandomojo mikrobio išgyvenamumas, C. neoformans, užtemdytas melaninu, sumažėjo maždaug 25 proc., Palyginti su ne-melanino variantu. Priešingai, švelnesnėje 4 ° C temperatūroje (maždaug 39 F), kai žiebtuvėlių populiacija pradėjo mirti, jos tamsesni pusbroliai patyrė tvirtą augimą.

Mokslininkai iš anksto žinojo, kad kai kurie ektoperminiai (dar vadinami "šalto kraujo") gyvūnai, tokie kaip driežai ir žiogai, gali prisitaikyti prie šaltesnės ar šiltesnės aplinkos, gamindami daugiau melanino savo odoje, kad patamsintumėte save ir užfiksuotų daugiau šilumos. "Mūsų tyrimas yra pirmasis, kuris nustatė šį" terminio melanizmo "poveikį mikroorganizmuose, - sako Cordero.

Išvados papildo naują spalvų faktorių, į kuriuos reikia atsižvelgti tiriant mikrobų ekologiją, ypač atsižvelgiant į klimato pokyčius. "Tai galėtų mums padėti prognozuoti, ar mikroorganizmas gali išgyventi tam tikroje platumoje, kai temperatūra pašildoma", - sako Cordero.

Mikrobų yra daug didelėse platumose, o kai kuriuose poliariuose regionuose pastebimai tamsėja vietovė, taigi yra įmanoma, kad jie ne tik reaguoja į klimato pokyčius, bet ir per daugybę - sustiprina jį. Yra jau įrodymų, kad kaip ledynai ištirpsta, mikroorganizmų kolonijos, įskaitant tamsius, žydės į tirpimą vandenyje.

"Kaip šie tamsūs mikrobai auga, jie gali sukurti teigiamą sustiprintą kilpą, kuriame plotas, kuriame jie auga, tampa šiltesnis, ledo lydymas pagreitėja, kad daugiau tamsių mikroorganizmų auga, jie šiltų ir toliau ir tt", - sako Casadevall.

menu
menu