science >> Wetenschap >  >> Natuur

Natuurlijke algenpopulatie kan verklaren hoe veranderingen in het milieu de wereldwijde koolstofcycli beïnvloeden

Transmissie-elektronenmicroscopiebeeld van Ostreococcus tauri-stam RCC4221. Krediet:Martin Hohmann-Marriott

Hoewel ze onzichtbaar zijn voor het blote oog, kleine groene algen genaamd Ostreococcus spelen een grote rol in hoe koolstof, inclusief kooldioxide (CO2), fietsen door onze wereld. Onderzoekers hebben de complete set genen (het genoom) van 13 leden van een natuurlijke Ostreococcus-populatie gesequenced en geanalyseerd. Uit de analyse bleek dat de populatie O. tauri groter is dan verwacht. Het is ook divers in termen van genetica en uiterlijk. De natuurlijke weerstand van de algen tegen oceaanvirussen beïnvloedde de diversiteit van de algen.

Ostreococcus is een modelsoort om algen in mariene omgevingen te bestuderen. Hoewel microscopisch, dit picoplankton gebruikt zonlicht samen met CO2 om organische stof te creëren. De algen zijn belangrijke primaire producenten (d.w.z. ze zetten CO2 om in biomassa). Dus, de algen dragen bij aan de wereldwijde koolstofcyclus. Deze studie biedt inzicht in de genetische variabiliteit van verschillende Ostreococcus-stammen. De resultaten zullen wetenschappers helpen te zien hoe veranderingen in het milieu het vermogen van algen om te overleven en te gedijen beïnvloeden.

Picophytoplankton zoals Ostreococcus zijn zo klein dat ze onzichtbaar zijn voor het blote oog. Ondanks hun grootte, hun wereldwijde overvloed betekent dat ze een wijdverbreide primaire producent zijn en de basis vormen van verschillende mariene voedselwebben. In kustgebieden, ze nemen maar liefst 80 procent van de beschikbare biomassa voor hun rekening. Een decennium geleden, het Joint Genome Institute (JGI), een gebruikersfaciliteit van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) Office of Science, de sequentie van een van de Ostreococcus-stammen. dat genoom, samen met andere genoomsequenties van drie groepen van het picophytoplankton Ostreococcus, onthulde de diversiteit en aanpassing van de kleine algen aan verschillende ecologische niches over de hele wereld.

Nutsvoorzieningen, een team onder leiding van onderzoekers van het Oceanologisch Observatorium van Banyuls, Frankrijk, en inclusief wetenschappers van het DOE JGI, heeft 13 leden van een natuurlijke populatie van Ostreococcus tauri uit de noordwestelijke Middellandse Zee geresequent en geanalyseerd. De analyse biedt een compleet beeld van de verrassend grote populatie en de overeenkomstig hoge genetische en fenotypische diversiteit binnen O. tauri-soorten. Het team identificeerde twee grote kandidaat-paringstype loci, consistent met het alomtegenwoordige bewijs van recombinatie en dus seksuele reproductie binnen de populatie. Het werk gerapporteerd in wetenschappelijke vooruitgang werd mede mogelijk gemaakt door het DOE JGI's Community Science Program. Een beter begrip van de genomische diversiteit en het potentieel van algen zal wetenschappers helpen het koolstof- (en stikstof) verkeer door mariene ecosystemen te volgen en inzicht te verschaffen in de structuur en werking van algenplantengemeenschappen.