Микроорганизмы океана
Микроорганизмы океана
Кирилл Казаков Опубликована 23.09.2025 в 13:55

Земля задыхается: океанская жара уничтожает микроорганизмы, от которых зависит жизнь

Nature Microbiology: повышение температуры океана угрожает экосистемам

Без фотосинтеза жизнь на Земле была бы невозможна. Огромную часть кислорода, которым мы дышим, производят не только леса и растения, но и крошечные морские организмы. Среди них главную роль играет Prochlorococcus - самый распространённый фотосинтезирующий организм планеты, на долю которого приходится почти треть мирового производства кислорода.

Новое исследование, опубликованное в Nature Microbiology, показало: этот микроб, до сих пор считавшийся "любителем тепла", может оказаться гораздо более уязвимым к росту температуры океанов, чем предполагалось.

Кто такой Prochlorococcus

Prochlorococcus — микроскопический цианобактерий, встречающийся более чем в 75% освещённых солнцем поверхностных вод. Особенно много его в тропиках, где условия бедны питательными веществами, но стабильны по температуре.

"В тропических водах у побережья вода ярко-синего цвета, потому что в ней почти ничего нет, кроме Prochlorococcus", — сказал океанограф Франсуа Рибалет из Вашингтонского университета.

Именно эти микробы формируют основу морских пищевых цепей.

Потепление и пределы выживания

Оптимальная температура для деления клеток Prochlorococcus — от 19 до 28 °C. Однако в тропических морях уже сегодня фиксируются воды с температурой выше 30 °C. В таких условиях скорость деления падает до трети.

"Температура их выгорания намного ниже, чем мы предполагали", — отметил Рибалет.

Если прогнозы климатологов оправдаются, многие регионы океана в течение 75 лет превысят верхний предел переносимости этих микробов.

Сравнение: Prochlorococcus и Synechococcus

Характеристика Prochlorococcus Synechococcus
Температура выживания 19-28 °C До 32 °C и выше
Питательные вещества Минимальные требования Нуждается в большем количестве
Роль в экосистеме Основной производитель кислорода Возможный "заменитель", но с ограничениями

Как проводилось исследование

Учёные анализировали более 800 миллиардов клеток, собранных за 13 лет во время 90 экспедиций. Для этого использовался проточный цитометр — лазерное устройство, позволяющее подсчитывать микроскопические клетки прямо на борту исследовательских судов.

Статистическая модель показала: деление клеток зависит от температуры, а не от количества света или питательных веществ.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

  • Ошибка: Считать Prochlorococcus "неуязвимым к теплу".

  • Последствие: Недооценка угрозы для кислородного баланса.

  • Альтернатива: Учитывать пределы температуры при моделировании климата.

  • Ошибка: Опираться только на лабораторные данные.

  • Последствие: Искажение реальной картины выживаемости.

  • Альтернатива: Долгосрочные наблюдения в океане.

А что если Synechococcus займёт их место

Рибалет предупреждает: даже если другой цианобактерий сможет доминировать в тёплых водах, это не гарантирует сохранения экосистем.

"Если Synechococcus захватит власть, не факт, что другие организмы смогут взаимодействовать с ним так же, как с Prochlorococcus", — пояснил Рибалет.

Плюсы и минусы открытия

Плюсы Минусы
Более точное понимание экосистем океана Ограничения методологии
Возможность прогнозировать изменения Не все регионы океана охвачены
Новые данные о роли углерода Не выявлены редкие устойчивые штаммы
Основа для климатических моделей Прогнозы зависят от сценариев потепления

FAQ

Какую долю кислорода производит Prochlorococcus?
Почти треть мирового объёма.

Почему ему трудно жить при высоких температурах?
У него упрощённый геном без генов устойчивости к стрессу.

Можно ли заменить его другими микробами?
Теоретически да, но экосистемные связи будут нарушены.

Мифы и правда

  • Миф: Чем теплее вода, тем лучше для Prochlorococcus.

  • Правда: При температуре выше 30 °C его рост резко замедляется.

  • Миф: Эти микробы исчезнут полностью.

  • Правда: Их ареал сместится к полюсам, но численность в тропиках сократится.

3 интересных факта

  1. Prochlorococcus — самый маленький фотосинтезирующий организм на Земле.

  2. Впервые его открыли только в 1988 году.

  3. Он играет ключевую роль в регулировании углеродного цикла океана.

Исторический контекст

Ещё в 1980-х годах считалось, что океан производит кислород в основном благодаря водорослям. Но открытие Prochlorococcus изменило представления о биосфере: оказалось, что именно этот крошечный микроб обеспечивает основу глобальной экологии.

Читайте также

The Conversation: скрипки составляют самую большую секцию оркестра сегодня в 7:18
Тихий переворот на сцене: как скрипачи правят оркестром, оставаясь в тени дирижёра

Почему в оркестре больше всего скрипачей? Истоки этого феномена кроются в истории, акустике и балансе звука, формировавшихся веками.

Читать полностью »
Science Advances: генетический анализ подтвердил тройное происхождение японцев сегодня в 5:15
Японская ДНК шокировала науку: в генах нашли следы древнего народа, исчезнувшего без следа

Учёные из RIKEN раскрыли тайну происхождения японцев. Исследование ДНК показало, что население Японии сформировалось из трёх древних народов, а не двух.

Читать полностью »
Journal of Clinical Psychology: вера в свои силы помогает улучшить настроение сегодня в 3:52
Настроение лечит не терапия, а уверенность: обманите мозг — и радость вернётся быстрее грусти

Учёные из Университета штата Огайо выяснили, что лучший способ улучшить настроение — использовать методы, которые вы считаете своими сильными сторонами.

Читать полностью »
PLOS ONE: люди переоценивают объём информации при принятии решений сегодня в 1:50
Мозг обманывает вас: уверенность в своей правоте искажает реальность и мешает видеть истину

Учёные выяснили, почему мы уверены в своей правоте, даже не обладая всей информацией. Новый эксперимент раскрывает механизм иллюзии достаточности знаний.

Читать полностью »
Scientific Reports: искусственный интеллект анализирует, обучение младенцев вчера в 23:17
ИИ заглянул в детство: движения младенцев раскрыли тайну появления человеческого разума

Учёные с помощью ИИ выяснили, что движения ног младенцев играют ключевую роль в раннем обучении и взаимодействии с миром.

Читать полностью »
Cell: учёные составили карту связи между продуктами и микробиотой кишечника вчера в 21:55
Персональная диета будущего: ваш кишечник сам выбирает продукты, чтобы вы были на пике здоровья

Учёные из Йельского университета создали первую карту взаимодействия между пищей и микробиомом кишечника. Она может стать основой персонализированных диет.

Читать полностью »
Nature Communications: яд чёрной вдовы нарушает передачу нервных сигналов вчера в 19:39
Взлом на молекулярном уровне: яд чёрной вдовы пробивает мембраны как миниатюрный шприц

Учёные расшифровали, как яд чёрной вдовы разрушает нервную систему. Криоэлектронная микроскопия показала, как токсин создаёт смертельные каналы.

Читать полностью »
Current Biology: птерозавры выросли до гигантов благодаря жизни на земле вчера в 17:38
Не небо, а земля сделала их великанами: именно шаг, а не полёт подарил им силу гигантов

Учёные выяснили, что именно способность ходить по земле помогла птерозаврам вырасти до гигантских размеров и стать величайшими летающими существами мезозоя.

Читать полностью »