Морская трава неожиданно хорошо выживает в токсичных отложениях, но всё равно гибнет по всему миру
Новые исследования показывают, что морские травы удивительно хорошо умеют самоочищаться от токсинов при росте на токсичном морском дне. Однако если трава испытывает стресс от окружающей среды, она теряет эту способность и погибает. По всему миру морские травы всё больше подвергаются стрессу, и одним из факторов, способствующих этому, может быть потеря способности к детоксикации.
Морские луга растут вдоль большинства побережий мира, предоставляя важные места обитания для множества форм жизни. Однако во многих местах эти луга были утрачены или серьёзно сократились.
Биологи из Университета Южной Дании (SDU) добавляют важный элемент в понимание жизни морских трав. Давно известно, что токсичный сульфид является частью угрозы для них. Сульфид — это природный токсин, содержащийся в морском дне, где растут травы. Дно характеризуется нехваткой кислорода и запахом тухлых яиц от сульфидов.
Распространённая теория утверждает, что морские травы не переносят сульфид, а его увеличение из-за загрязнения негативно на них влияет.
Сульфид поглощается тканями растения
Исследование показывает, что морские травы способны защитить себя примерно от двух третей сульфида, поступающего из токсичного дна. Последняя треть поглощается тканями растения, где ферменты превращают сульфид в полезные питательные вещества.
Но открытие способности к самозащите не означает, что всё хорошо. Морская трава не переносит сульфид при любых обстоятельствах. Если растение испытывает стресс, его способность к детоксикации ослабевает, и оно становится менее способным защищаться. Стрессованные травы растут медленнее и могут погибнуть — это наблюдается во многих частях мира.
Факторы, которые могут вызвать стресс у морских трав и лишить их естественной способности к детоксикации сульфида, включают:
- Мутная вода: Блокирует солнечный свет, не позволяя траве производить достаточно кислорода для детоксикации сульфида.
- Повышение температуры: Более тёплая вода увеличивает риск низкого содержания кислорода, что снижает способность травы к детоксикации.
- Сброс питательных веществ: Когда удобрения смываются с суши в прибрежные зоны, это стимулирует цветение фитопланктона, что приводит к затенению и потреблению кислорода в воде, снижая способность трав к детоксикации сульфидов.
Как морская трава самоочищается?
Морская трава защищается от сульфида двумя способами:
- Создание щита вокруг корней, чтобы сульфид не проникал внутрь растения. Этим способом удерживается около двух третей сульфида. Этот щит состоит из кислорода. Растение направляет кислород к корням, и он диффундирует наружу. Этот кислородный щит может поддерживаться в дневное время, когда растение производит кислород посредством фотосинтеза. Ночью кислород диффундирует из воды к корням. Часть кислорода также используется для окисления сульфида до серы, которую растение откладывает в виде безвредного вещества на внутренней стороне воздушных каналов.
- Поглощение и преобразование. Последняя треть сульфида проникает в растение (вероятно, в основном ночью, когда кислородный щит наименьший). Попав внутрь, ферменты превращают сульфид в полезные питательные вещества для растения.
Если морская трава не получает достаточно кислорода, она не может поддерживать эти механизмы детоксикации.
Морская трава
Морские травы — это не водоросли, а растения с цветами, листьями и корнями, как у наземных растений. Они также производят семена. В мире насчитывается около 60 видов морских трав, причём взморник (Zostera marina) в умеренных зонах является обычным видом. Морским травам нужен свет, и они растут только там, где до растений доходит не менее 10% солнечного света.