Биологи прочитали историю возникновения вирусов и водорослей Черного моря

Биологи проанализировали ДНК древних микроскопических водорослей из донных отложений на дне Черного моря и выяснили, что эти водоросли, а также вирусы, которые паразитировали на них, сосуществовали в этом месте тысячи лет, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Напомним, что в начале этого года ученые обнаружили в соленом антарктическом озере вирусы, паразитирующие на других вирусах. Ученые отбирали образцы живых организмов и расшифровывали их ДНК, после чего определяли в общей генетической массе фрагменты индивидуальных геномов. В числе прочих геномов ученые обнаружили геномы гигантских вирусов из группы фикоднавирусов, которые паразитируют на водорослях. В ДНК фикоднавирусов авторы обнаружили вкрапления генетического материала, напоминающего ДНК вируса Sputnik, который паразитирует на других вирусах. Sputnik был впервые обнаружен в 2008 году - он обитал в клетках амеб, живущих в башенном охладителе в Париже, и для своего размножения использовал гены гигантского мамавируса, также живущего в амебах.

Стоит отметить, что одноклеточные водоросли, такие как Emiliania huxleyi, играют важную роль в глобальном углеродном цикле и в изменении климата. Изучение их ДНК, в частности, позволит ответить на вопрос о том, зависит ли численность водорослей только от условий среды, или вирусы играют в этом важную роль.

Ранее сообщалось, что группа биологов из Научно-исследовательского института Monterey Bay Aquarium открыла принципиально новую обширную группу морских и пресноводных одноклеточных водорослей, ранее не известных науке. Анализ ДНК этих существ показал, что генетический код их крайне странен, и не похож на таковой ни у одной известной водоросли. Это и ряд других признаков позволяет говорить о том, что ученые натолкнулись не на новый род или семейство, а на принципиально новый таксон гораздо более высокого уровня. Новые организмы были открыты только благодаря совершенствованию методов обнаружения характерных для них ДНК-маркеров. Увидеть же их глазами позволила только технология флуоресцентной микроскопии. Дальнейшее изучение Раппемонад позволило обнаружить в их микроскопических телах хлоропласты, позволяющие предположить, что эти водоросли обладают фотосинтезом. Однако, функциональность этих хлоропластов еще предстоит доказать.

Водоросли, как и все растения поглощают большие количества углекислого газа, сдерживая парниковый эффект. Они также формируют оболочки из карбоната кальция, связывая углерод. Однако вирусы, такие как Coccolithovirus, способны уничтожить большие популяции водорослей, что приводит к росту количества углекислого газа в атмосфере. Коолен смог получить данные о ДНК из донных отложений благодаря отсутствию кислорода в придонных водах Черного моря, где в последние 7,5 тысячи лет в воде содержится большое количество сероводорода.

Между тем состав воды Черного моря довольно сильно изменялся во времени из-за притока пресной воды из рек, а также из-за регулярных контактов с водами Средиземного моря через мелкий пролив Босфор и Эгейское море. Ученые выяснили, что перемешивание Черного и Средиземного морей за последние 670 тысяч лет происходило как минимум 12 раз. Кроме того, исследователи заключили, что как минимум семь раз в Черное море попадала вода из Каспийского моря. Перемешивание морей могло происходить из-за таяния на Земле ледников и общего подъема уровня воды на планете - моря попросту выходили из своих берегов.

Одна из гипотез возникновения Черного моря в современном виде предполагает, что оно появилось в результате затопления - считается, что около 7,5 тысяч лет Средиземное море перелилось через край и смешалось с водами крупнейшего пресноводного озера, которое существовало на месте Черного моря.

Отметим, что ранее заместитель директора по экологии морей и океанов института океанологии РАН Михаил Флинт выразил обеспокоенность относительно состояния Чероного моря. По мнению ученого, экосистеме Черного моря угрожает распространение чужеродных видов организмов, сообщает РИА Новости.

"Настоящей бедой для водных экосистем Черного моря являются чужеродные организмы, которые за последние 20 лет в огромном количестве были завезены в акваторию Черного моря и практически полностью вытеснили некоторые исконные для этих вод виды", - сказал Флинт. "Устрицы, в том числе наиболее распространенные мидии, способствуют очищению вод. Уменьшение численности мидий приводит к снижению естественного процесса очищения морских вод", - сказал Флинт, отметив, что "возросло и количество коричневых водорослей, не характерных ранее для местообитаний Черного моря."