Океанские микробы живут по четкому суточному графику

Ученые обнаружили, что сообщества свободноживущих гетеротрофных бактерий в открытом океане имеют собственные суточные циклы активности генов. Исследование проводилось на глубоководной станции ALOHA в 100 км к северу от Оаху.

Гармония в микромире

Используя роботизированный Environmental Sample Processor (ESP), который дрейфовал вместе с микробами, ученые применили методы полногеномного профилирования сообществ с помощью РНК-секвенирования. Они наблюдали, как разные виды бактерий включают гены с суточной цикличностью в разное, но предсказуемое время.

"Мне нравится говорить, что они поют в гармонии", — сказал профессор океанографии Эдвард Ф. ДеЛонг, руководитель исследования.

Не только солнце

Ранее было известно, что фотоавтотрофные бактерии, зависящие от света, имеют регулярный график. Новое исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что гетеротрофные бактерии также демонстрируют четкие циклы. Например, гены, отвечающие за восстановление "солнечных коллекторов", включаются ночью, а гены синтеза новых белков — днем.

"Регулярность и время индивидуальной микробной активности чем-то похожи на новую смену почасовых рабочих, которые день за днем выходят на работу и уходят с нее", — пояснил ДеЛонг.

Важность условий

Максимальный уровень света на глубине 23 метра на станции ALOHA был в два раза выше, чем в лабораторных экспериментах. Это подчеркивает важность проведения подобных исследований непосредственно в естественной среде открытого океана.

Скоординированная активность генов у разных видов может иметь важное значение для преобразования энергии в море, поскольку морские микробы критически связаны со здоровьем и продуктивностью океана.

Исследование финансировалось Национальным научным фондом и грантом Фонда Гордона и Бетти Мур [Grant GBMF3777].