Древние метаболические пути влияют на современные глобальные циклы питательных веществ

Исследователи из Кильского университета и GEOMAR выяснили, как одноклеточные организмы — фораминиферы — влияют на круговорот азота в бескислородных зонах океана.

• Анаэробное дыхание: В кислородных минимумах (OMZ) фораминиферы используют для дыхания не кислород, а нитраты (NO₃^-) в процессе денитрификации, превращая их в молекулярный азот (N₂).
• Древнее происхождение: Геномный анализ показал, что способность к нитратному дыханию появилась у общего предка фораминифер около 100 миллионов лет назад, в меловой период.
• Бактериальный симбиоз: Фораминиферы, вероятно, зависят от симбиотических бактерий, например, из рода Desulfobacteria. Эти бактерии предоставляют фермент NapA, который катализирует первый шаг денитрификации (восстановление нитрата до нитрита), отсутствующий у самих фораминифер.
• Влияние на циклы: Этот процесс удаляет биодоступный азот из морской среды, что является ключевым, но малоизученным компонентом глобальных биогеохимических циклов.

Исследование, опубликованное в PNAS, помогает понять, как изменение климата и расширение бескислородных зон могут повлиять на океанические экосистемы и круговорот элементов.