Cukraus kalnai po jūržolių pievomis – ScienceDaily

Pasaulinė augalų duomenų bazė atskleidžia žmogaus veiklą – didžiausią augalų bendrijų homogenizacijos variklį – „ScienceDaily“.

Jūros žolės vaidina svarbų vaidmenį mūsų klimato sąlygomis. Jie yra vienas iš efektyviausių anglies dioksido absorbentų Žemėje. Mokslininkų komanda iš Max Planck jūrų mikrobiologijos instituto dabar praneša, kad jūržolės į savo dirvą išskiria didelius kiekius cukraus, daugiausia sacharozės pavidalu – visame pasaulyje daugiau nei 1 milijonas tonų sacharozės, kurios užtenka 32 milijardams skardinių kokso. Tokios didelės cukraus koncentracijos stebina. Paprastai mikroorganizmai greitai sunaudoja savo aplinkoje esantį laisvąjį cukrų. Mokslininkai nustatė, kad jūržolės išskiria fenolio junginius, kurie atgraso daugumą mikroorganizmų nuo sacharozės skaidymo. Tai užtikrina, kad sacharozė liktų palaidota po pievomis ir nebus paversta CO2 ir grįžo į vandenyną bei atmosferą. Dabar jie aprašo savo atradimą žurnale Nature Ecology & Evolution.

Jūros žolės sudaro vešlias žalias pievas daugelyje pakrančių vietų visame pasaulyje. Šie jūros augalai yra vienas iš efektyviausių pasaulinių anglies dvideginio absorbentų Žemėje: viename kvadratiniame kilometre jūržolės sukaupta beveik dvigubai daugiau anglies nei sausumos miškuose ir 35 kartus greičiau. Dabar mokslininkai iš Max Planck jūrų mikrobiologijos instituto Brėmene (Vokietija) atrado, kad jūros žolės išskiria didžiulius kiekius cukraus į savo dirvožemį, vadinamąją rizosferą. Cukraus koncentracija po jūržolėmis buvo bent 80 kartų didesnė nei anksčiau išmatuota jūros aplinkoje. „Norint pažvelgti į tai perspektyvoje: manome, kad visame pasaulyje jūros žolių rizosferoje yra nuo 0,6 iki 1,3 mln. tonų cukraus, daugiausia sacharozės pavidalu“, – aiškina Manuelis Liebeke’as, Maxo Plancko tyrimų grupės „Metabolic Interactions“ vadovas. Jūrų mikrobiologijos institutas. „Tai maždaug palyginama su cukraus kiekiu 32 milijarduose kokso skardinių!

Polifenoliai neleidžia mikrobams valgyti cukraus

Mikrobai mėgsta cukrų: jis lengvai virškinamas ir kupinas energijos. Taigi kodėl sacharozės nevartoja didelė jūros žolių rizosferos mikroorganizmų bendruomenė? „Ilgą laiką stengėmės tai išsiaiškinti“, – sako pirmoji autorė Maggie Sogin, vadovavusi tyrimams prie Italijos Elbos salos ir Maxo Plancko jūrų mikrobiologijos institute. „Supratome, kad jūržolės, kaip ir daugelis kitų augalų, išskiria fenolio junginius į savo nuosėdas. Raudonasis vynas, kava ir vaisiai yra kupini fenolių, ir daugelis žmonių juos vartoja kaip sveikatos papildus. Mažiau žinoma, kad fenoliai yra antimikrobinės medžiagos ir slopina daugumos mikroorganizmų metabolizmą. „Mūsų eksperimentuose į jūržolių rizosferos mikroorganizmus pridėjome iš jūros žolių išskirtų fenolių – ir iš tiesų, buvo suvartojama daug mažiau sacharozės, palyginti su tuo, kai fenolių nebuvo.

Kai kurie specialistai klesti dėl cukrų jūros žolių rizosferoje

Kodėl jūržolės gamina tokius didelius kiekius cukraus, kad paskui tik išmestų į savo rizosferą? Nicole Dubilier, Maxo Plancko jūrų mikrobiologijos instituto direktorė, paaiškina: „Jūržolės gamina cukrų fotosintezės metu. Esant vidutinėms apšvietimo sąlygoms, šie augalai didžiąją dalį gaminamo cukraus naudoja savo medžiagų apykaitai ir augimui. Tačiau esant dideliam apšvietimui, pavyzdžiui, vidurdienį arba vasarą, augalai gamina daugiau cukraus, nei gali sunaudoti ar laikyti. Tada jie išleidžia sacharozės perteklių į savo rizosferą. Pagalvokite apie tai kaip apie perpildymo vožtuvą.

Įdomu tai, kad nedidelis mikrobų specialistų būrys gali klestėti vartodami sacharozę, nepaisant sudėtingų sąlygų. Soginas spėja, kad šie sacharozės specialistai ne tik gali virškinti sacharozę ir skaidyti fenolius, bet ir gali būti naudingi jūržolėms, gamindami jai augti reikalingas maistines medžiagas, pvz., azotą. „Tokie naudingi ryšiai tarp augalų ir rizosferos mikroorganizmų yra gerai žinomi sausumos augaluose, tačiau mes tik pradedame suprasti intymią ir sudėtingą jūros žolių sąveiką su jūros rizosferos mikroorganizmais“, – priduria ji.

Nykstančios ir kritinės buveinės

Jūros žolių pievos yra viena iš labiausiai nykstančių buveinių mūsų planetoje. „Žvelgiant į tai, kiek mėlynosios anglies, t. y. anglies, kurią sugauna pasaulio vandenynas ir pakrančių ekosistemos, prarandama nykstant jūržolių bendruomenėms, mūsų tyrimai aiškiai rodo: tai ne tik pati jūržolė, bet ir didelis sacharozės kiekis po juo. jūros žolių, dėl kurių netektų sukauptos anglies. Mūsų skaičiavimai rodo, kad jei jūržolių rizosferoje esančią sacharozę suardytų mikrobai, visame pasaulyje į atmosferą būtų išleista mažiausiai 1,54 mln. tonų anglies dioksido“, – sako Liebekė. „Tai maždaug prilygsta anglies dvideginio kiekiui, kurį per metus išmeta 330 000 automobilių. Jūržolių sparčiai mažėja visuose vandenynuose, o metiniai nuostoliai kai kuriose vietose siekia net 7 %, o tai prilygsta koralinių rifų ir atogrąžų miškų nykimui. Iki trečdalio pasaulio jūros žolių jau gali būti prarasta. „Apie jūržoles nežinome tiek daug, kiek apie sausumoje esančias buveines“, – pabrėžia Soginas. „Mūsų tyrimas prisideda prie mūsų supratimo apie vieną iš svarbiausių mūsų planetos pakrantės buveinių ir pabrėžia, kaip svarbu išsaugoti šias mėlynos anglies ekosistemas.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.