19:27 2023-02-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii dezvăluie un blocaj pentru capacitatea de auto-purificare a lacurilor adânci
_ Cercetătorii dezvăluie un blocaj pentru capacitatea de auto-purificare a lacurilor de adâncime
Microorganismele ajută la menținerea curată a apei lacurilor. În acest proces, ele detoxifică și compusul azot amoniu, care este introdus în corpurile de apă prin îngrășăminte, de exemplu, și este, de asemenea, produs în mod natural prin procese metabolice.
O echipă internațională. condusă de Colecția Germană de Microorganisme și Culturi de Celulă (DSMZ) cu cercetătorii IGB Hans-Peter Grossart și Danny Ionescu a demonstrat acum că această detoxifiere a amoniului în adâncurile lacurilor europene este susținută doar de un număr extrem de mic de specii specifice de arheobacterii.
Amoniul este un compus de azot care este toxic pentru viața acvatică în concentrații mari și contaminează sursele de apă potabilă. Se formează în timpul descompunerii materiei organice în coloana de apă și, de asemenea, pătrunde în lacuri și râuri ca îngrășământ agricol din zonele terestre din bazin hidrografic. Din fericire, puterea de auto-purificare a corpurilor de apă există sub formă de nenumărate microorganisme care descompun amoniul.
În straturile adânci ale lacurilor sărace în nutrienți cu corpuri mari de apă (cum ar fi Lacul Constanța și multe alte lacuri prealpine), arhebacteriile îndeplinesc această funcție. Ei convertesc amoniul în nitrat, care este apoi folosit pentru a produce azot N2 - o componentă majoră a aerului.
Cercetătorii au studiat biodiversitatea și istoria evolutivă a arhebacteriilor oxidante de amoniu din lacurile adânci de pe cinci continente. Ei au reușit să arate că diversitatea speciilor acestor arhee din lacurile din întreaga lume este în medie de doar una până la 15 specii. În lacurile europene, specia dominantă este chiar foarte clonală și are o microdiversitate genomică mică.
„Această sărăcie a speciilor face ca puterea de auto-purificare a lacurilor adânci să fie potențial vulnerabilă la schimbările de mediu și contrastează cu ecosistemele marine unde o mare parte prevalează o diversitate mai mare a speciilor din acest grup de microorganisme”, explică Hans-Peter Grossart, coautor al studiului publicat în revista Science Advances.
Echipa a găsit, de asemenea, o explicație pentru deficitul acestei specii: colonizarea apele dulci au provenit întotdeauna din habitatele marine. Cu toate acestea, din cauza concentrațiilor mult mai scăzute de sare din apele dulci, arheile au trebuit să sufere modificări majore în structura lor celulară, pe care au reușit să le facă doar de câteva ori în timpul evoluției. „Această presiune de selecție a împiedicat probabil o diversitate mai largă de arhei oxidante de amoniu să colonizeze apele dulci”, spune Danny Ionescu, un alt coautor al studiului.
Cercetătorii au fost surprinși de descoperirea că speciile predominante de apă dulce. în Europa sa schimbat cu greu în cele 13 milioane de ani de la apariția sa și s-a răspândit cvasiclonal din Europa în Asia. Autorii presupun că nutrienții scăzuti combinați cu o temperatură scăzută de 4 grade Celsius sub termoclinul și alți factori limitatori ai lacurilor studiate împiedică ratele mari de creștere și modificările evolutive asociate.
Aceste arhebacterii sunt astfel prinse într-o stare. de o diversitate genetică scăzută. Deoarece efectele schimbărilor climatice sunt mai pronunțate în habitatele de apă dulce decât în habitatele marine, ceea ce este asociat cu o pierdere a biodiversității, rămâne neclar modul în care arheile de apă dulce extrem de sărace în specii și de evoluție statică vor răspunde la schimbările cauzate de încălzirea globală și suprafertilizarea teren agricol.
Comentarii:
Adauga Comentariu