کشف میکروبهای عامل تثبیت کربنی در عمق اقیانوس‌ها
محققان ثابت کردند گروهی از باکتریهای اکسید کننده نیتریت عامل اصلی تثبیت کربن در اعماق تاریک اقیانوس هستند.
آفتاب‌‌نیوز :
باکتری های "نیترواسپینا" (Nitrospinae) با استفاده از ترکیب نیتریت، کربن دی‌اکسید غیرمعدنی را به قند و دیگر ترکیبات برای تغذیه و تولید مثل تبدیل میکنند. این باکتریها عامل 15 تا 45 درصد از چنین تثبیت کربنی در شمال غربی اقیانوس اطلس هستند.
تیم تحقیقاتی اعلام کرد: اگر این میکروبها در سراسر دنیا به همین فراوانی وجود داشته باشند، این درصد تثبیت کربن میتواند رقمی جهانی باشد. همچنین برخی داده‌ها نشان میدهد که باکتریها هم با همین فراوانی یافت میشوند.
"ماریا پاکیاداکی"(Maria Pachiadaki)، اکولوژیست میکروبی در آزمایشگاه علوم اقیانوس "بیگ الو"(Bigelow) در شرق "بوثبی"((Boothbay در ایالت مین آمریکا و سرپرست تیم تحقیقاتی گفت: مقدار تثبیت کربنی نیترواسپینا در مقایسه با تثبیت کربنی در خشکی توسط میکرو ارگانیسم‌هایی مانند گیاهان یا در قسمت‌های آفتابی اقیانوس اندک است.
اما به نظر می‌رسد این موضوع برای بهرهوری و سلامت 90 درصد از اقیانوس که عمق زیادی داشته و برای انجام فتوسنتز بیش از حد تاریک است، از اهمیت زیادی برخوردار باشد. این باکتریها احتمالا اساس شبکه غذایی در بیشتر این قلمرو عظیم در اقیانوس هستند.
اقیانوس‌ها بیش از دو سوم از سطح زمین را پوشانده‌اند و بیشتر این آب‌ها در تاریکی قرار دارند.
در بخش‌های کم عمق آفتابی اقیانوس، موجودات میکروبی به نام فیتوپلانکتون، کربن دی‌اکسید را از طریق عمل فتوسنتز تثبیت میکنند. اما در قسمت‌های عمیق اقیانوس که نور خورشید به آن نمیرسد، میکروب‌هایی که از انرژی شیمیایی حاصل از ترکیباتی از جمله آمونیوم یا هیدروژن سولفید استفاده میکنند، تامین انرژی این بخش از چرخه کربنی را به عهده دارند.
این میکروبهای کمتر شناخته شده در واقع عامل تثبیت کربن در بخش‌های تاریک اقیانوس هستند. محتمل‌ترین گروه از این میکروبها، باستانیان (آرکیا) اکسیدکننده آمونیوم (موجودات تک سلولی مشابه باکتریها) هستند که به عنوان "شگفت باستانیان "(Thaumarchaeota) شناخته میشوند، زیرا بیشترین تعداد میکروبها را در قسمت‌های تاریک اقیانوس شامل میشوند.
"پاکیاداکی" گفت: هیچ دلیلی مبنی بر اینکه میکروبهای باستانیان عامل اصلی تثبیت در این آب‌ها هستند، وجود ندارد. در واقع مطالعات پیشین بر روی تثبیت کربن در این عمق از اقیانوس نشان داد که در تطابق با مشاهدات، اکسیدکننده‌های آمونیوم این فرایند را با سرعت کافی انجام نمی‌دهند.
به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌نیوز، وی افزود: انرژی به دست آمده از اکسیداسیون آمونیوم به اندازهای نیست که بتواند میزان تثبیت کربنی در عمق تاریک اقیانوس را توضیح دهد.
تیم تحقیقاتی درباره اینکه عامل این فرایند مهم، گروه متفاوتی از میکروبها هستند، تردید داشتند. نیترواسپینا که از ترکیبات شیمیایی نیتریت استفاده می‌کند، درعمقهای تاریک اقیانوس به وفور مشاهده شده است. با این حال تاکنون این میکروب به خوبی مورد بررسی قرار نگرفته است.
بنابراین تیم تحقیقاتی 3 هزار و 463 ژنوم یا طرح ژنتیکی از موجودات تک سلولی که در 39 نمونه از آب دریای جمع‌آوری شده از شمال غربی اقیانوس اطلس از مناطق "شفق"((twilight 200 متر پایینتراز سطح دریا تا عمیق‌ترین نقطه یعنی 9 هزار متر پایینتر ازسطح دریا را مورد بررسی قرار دادند.
در این بررسی بیشترین تعداد میکروبهای نیترواسپینا در این ناحیه به ویژه در ناحیه شفق مشاهده شد.
هر چند هنوز تعداد این میکروبها بسیار کمتر از تعداد شگفت‌باستانیان اکسید کننده آمونیوم است. اکسید کننده‌های آمونیوم در تثبیت کربن بهتر عمل میکنند و به مقدار اندکی نیتریت برای این فرایند نیاز دارند.
هرچند محققان می‌دانند که این باکتریها برای تولید انرژی از نیتریت استفاده میکنند، مطالعه جدید نشان داد که این ترکیب منبع اولیه انرژی برای میکروبها است.
"فرانک استوارت"(Frank Stewart)، محقق موسسه فناوری جورجیا گفت: این مطالعه نشان داد که چگونه پیشرفت روشهای ژنومی میتواند فرضیه‌های مربوط به متابولیسم و محیط زیست را شکل دهد.
وی افزود: یافته‌ها نشان داد که محققان نیاز به تفکر دوباره درباره انرژی و چرخه مواد در نقاط تاریک اقیانوس دارند. تا زمانی که این منطقه از اقیانوس به طور کامل مورد مطالعه قرار گیرد، مطالعاتی شبیه به این، مدلهایی هستند که نشان میدهد چگونه باید این شکاف دانش پر شود.
گزارش خطا
ارسال به دوستان
نسخه چاپی
ذخیره عضویت در خبرنامه 
پربحث ترین عناوین
پرطرفدار ترین عناوین
لینک های مفید