science >> Wetenschap >  >> Biologie

Nieuwe bevindingen uit onderzoek naar kunstmatige selectie wijzen op een bedreiging voor mariene omgevingen

Scanning-elektronenmicroscopie van een eencellige groene microalg Dunaliella tertiolecta. Krediet:Martino E. Malerba &Simon Crawford

Een nieuwe studie door Monash-biologen heeft nieuwe inzichten opgeleverd in de al lang bestaande vragen waarom dieren zo groot zijn als ze zijn en wat er gebeurt als we kunstmatig een verandering in hun grootte veroorzaken.

Met behulp van een techniek die 'kunstmatige selectie' wordt genoemd, heeft het onderzoeksteam kleine en grote populaties genetisch ontwikkeld van een eencellige zeealg Dunaliella tertriolecta die 500 procent in grootte verschilde. Vervolgens beoordeelden ze de fysiologische en ecologische gevolgen van deze grootteverschuiving.

Dit onderzoek, gepubliceerd in het zeer gewaardeerde tijdschrift Ecologie Brieven , zal het internationale debat beïnvloeden over hoe natuurlijke ecosystemen reageren op menselijke effecten.

"We zien snelle veranderingen in de lichaamsgrootte van dieren over de hele wereld als gevolg van activiteiten zoals jagen en vissen, evenals klimaatverandering", zei hoofdauteur van de studie, dr. Martino Malerba, van het Centrum voor Geometrische Biologie in de School of Biological Sciences.

"We ontdekten dat populaties bestaande uit een paar grote individuen sneller groeiden dan een populatie met een equivalente biomassa bestaande uit veel kleine individuen, " hij zei.

"Maar dit was alleen het geval als middelen (in dit geval licht en voedingsstoffen) overvloedig waren, terwijl wanneer het licht werd verminderd, de kleinere algenpopulaties beter presteerden."

Dit onderzoek maakt deel uit van het grotere onderzoeksprogramma dat in het Centrum loopt, die nieuwe theorieën ontwikkelt over hoe en waarom organismen groeien.

Wat betekent dit voor het mariene milieu waar de omvang van organismen afneemt? Hoogstwaarschijnlijk slecht nieuws, volgens dr. Malerba.

"We berekenden een vier keer grotere biomassaproductie in populaties van grotere cellen in vergelijking met het equivalente volume van kleinere cellen, " hij zei.

"Het evolueren van kleinere lichaamsgroottes kan uw vermogen om vol te houden verbeteren wanneer de middelen beperkt zijn, maar ten koste van een lagere productiviteit."

"Als de omgeving het toelaat om 'te veel' te verwerven, groot zijn! Anders, beter om 'klein te verlangen' en klein te zijn."

Open oceanen zijn de meest productieve systemen ter wereld en eencellige algensoorten domineren deze productie. Uit de studie bleek dat klimaatverandering deze snelheid van koolstoffixatie met maar liefst 40 procent kan verminderen."