- Onderzoekers van Georgia Tech hebben ontdekt dat fytoplankton perioden van tekorten aan voedingsstoffen kan overleven door hun eigen cellen te kannibaliseren.

– Dit overlevingsmechanisme, bekend als ‘autofagie’, is nog nooit eerder waargenomen in fytoplankton en daagt de conventionele wijsheid uit dat deze organismen niet lang kunnen overleven zonder essentiële voedingsstoffen.

- De bevindingen hebben belangrijke implicaties voor het begrijpen van de rol van fytoplankton in het mariene voedselweb en hun vermogen om zich aan te passen aan veranderende omgevingsomstandigheden.

Gedetailleerde samenvatting:

Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van het Georgia Institute of Technology heeft de conventionele wijsheid over de overlevingsstrategieën van fytoplankton, microscopische organismen die de basis vormen van het mariene voedselweb, tenietgedaan. Het onderzoeksteam, onder leiding van dr. Jennifer Taylor, ontdekte dat fytoplankton periodes van schaarste aan voedingsstoffen kan doorstaan ​​via een onverwacht mechanisme dat bekend staat als 'autofagie'.

Autofagie is een cellulair proces waarbij organismen hun eigen componenten afbreken om voedingsstoffen en energie te recyclen. Dit proces wordt doorgaans geassocieerd met een tekort aan voedingsstoffen, waardoor cellen kunnen overleven totdat de omstandigheden verbeteren. Autofagie was echter nog nooit eerder waargenomen in fytoplankton, omdat men geloofde dat deze organismen langdurige voedingsbeperkingen niet konden overleven.

De onderzoekers deden deze baanbrekende ontdekking terwijl ze onderzochten hoe fytoplankton reageert op fosforschaarste, een cruciale voedingsstof voor groei en voortplanting. Met behulp van de modernste microscopie en moleculaire technieken hebben ze waargenomen dat fytoplankton dat aan een tekort aan fosfor wordt blootgesteld, autofagie ondergaat. De cellen krimpen, hun organellen worden afgebroken en de resulterende fragmenten worden geabsorbeerd en gerecycled.

"Dit was een verrassende en opwindende bevinding", zegt dr. Taylor. "Het daagt de traditionele kijk op fytoplankton uit als organismen die niet in staat zijn om ernstige nutriëntenbeperkingen te overleven. Autofagie biedt een mechanisme waarmee deze kleine algen kunnen blijven bestaan ​​en metabolisch actief kunnen blijven tijdens perioden van schaarste, wat de dynamiek van het mariene ecosysteem aanzienlijk zou kunnen beïnvloeden."

Uit de studie bleek ook dat het autofagische proces wordt gereguleerd door een specifiek gen, waardoor fytoplankton de hoeveelheid zelfkannibalisatie kan verfijnen op basis van de beschikbaarheid van voedingsstoffen. Dr. Taylor legt uit:"Deze gereguleerde reactie geeft fytoplankton een voordeel in veranderende omgevingen, waardoor ze magere tijden kunnen overleven en terug kunnen opveren als de omstandigheden verbeteren."

De ontdekking van autofagie in fytoplankton heeft diepgaande implicaties voor het begrijpen van de rol van deze organismen in het mariene voedselweb. Fytoplankton dient als de belangrijkste voedselbron voor zoöplankton, dat op zijn beurt wordt geconsumeerd door vissen, zeevogels en ander zeeleven. Als fytoplankton door middel van autofagie een grotere veerkracht tegen nutriëntenschaarste zou aantonen, zou dit de structuur en het functioneren van het hele mariene ecosysteem kunnen beïnvloeden.

Bovendien benadrukt de studie het aanpassingsvermogen van fytoplankton en hun potentieel voor overleving op de lange termijn in het licht van veranderende omgevingsomstandigheden. Naarmate menselijke activiteiten het mariene milieu blijven veranderen, bijvoorbeeld door nutriëntenvervuiling en klimaatverandering, kan het vermogen van fytoplankton om periodes van nutriëntenschaarste te doorstaan ​​steeds belangrijker worden.

Concluderend biedt het onderzoek van Dr. Taylor en haar team nieuwe inzichten in de overlevingsstrategieën van fytoplankton en hun betekenis in de dynamiek van mariene ecosystemen. De ontdekking van autofagie daagt de conventionele wijsheid uit en werpt licht op de opmerkelijke veerkracht van deze kleine organismen in het licht van de schaarste aan voedingsstoffen.