Μια εκπληκτική ανακάλυψη στο εσωτερικό των ψαριών
Νέα επιστημονική έρευνα
αποκαλύπτει ότι μικροσκοπικά βακτήρια που ζουν στα έντερα των ψαριών
μπορεί να διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη χημεία των ωκεανών
Μια εκπληκτική ανακάλυψη στο εσωτερικό των ψαριών θα μπορούσε να αλλάξει όσα γνωρίζουμε για τον ωκεανό
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν
στοιχεία που δείχνουν ότι μικροσκοπικά μικρόβια που ζουν στο εσωτερικό
των ψαριών μπορεί να συμβάλλουν στη διαμόρφωση της χημείας των ωκεανών του κόσμου.
Η νέα μελέτη, με επικεφαλής τον πρώην μεταπτυχιακό φοιτητή Anthony Bonacolta από τη Σχολή Θαλάσσιων, Ατμοσφαιρικών και Γήινων Επιστημών Rosenstiel του Πανεπιστημίου του Miami, υποστηρίζει ότι τα βακτήρια που βρίσκονται στα έντερα των ψαριών μπορεί να συνεργάζονται με τους ξενιστές τους για την παραγωγή μιας μορφής ανθρακικού ασβεστίου.
Αυτό το ορυκτό διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη χημεία των ωκεανών και αποτελεί σημαντική δεξαμενή αποθήκευσης άνθρακα.
Τα ευρήματα αμφισβητούν την επί μακρόν επικρατούσα άποψη ότι τα ψάρια είναι αποκλειστικά υπεύθυνα για αυτή τη διαδικασία.
Ψάρια, μικρόβια και η χημεία των ωκεανών
Τα οστεϊχθύα, γνωστά ως teleosts, πίνουν συνεχώς θαλασσινό νερό για να διατηρούν τη σωστή ενυδάτωση του οργανισμού τους.
Στο πλαίσιο αυτής της διαδικασίας, τα έντερά τους απομακρύνουν την περίσσεια ιόντων ασβεστίου και ανθρακικών αλάτων.
Οι ενώσεις αυτές αποβάλλονται στη συνέχεια με τη μορφή στερεών σβώλων ανθρακικού ασβεστίου, που ονομάζονται ichthyocarbonates.
Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι η παραγωγή των ichthyocarbonates οφειλόταν αποκλειστικά στη φυσιολογία των ψαριών.
Η νέα έρευνα υποδεικνύει πιθανή συμβολή των μικροβίων στη διαδικασία.
«Αυτή η εργασία υποδηλώνει ότι το μικροβίωμα του εντέρου μπορεί να διαδραματίζει ευρύτερο ρόλο τόσο στη βιολογία των ψαριών όσο και στους παγκόσμιους θαλάσσιους κύκλους θρεπτικών συστατικών», δήλωσε ένας από τους ανώτερους συγγραφείς της μελέτης, ο Martin Grosell, καθηγητής Ιχθυολογίας Maytag και πρόεδρος του Τμήματος Θαλάσσιας Βιολογίας και Οικολογίας.
«Αυτό που μέχρι τώρα θεωρούνταν μια διαδικασία που καθοδηγείται αποκλειστικά από τα ψάρια, μπορεί στην πραγματικότητα να αντικατοπτρίζει μια στενή συμβιωτική σχέση μεταξύ των ψαριών και της μικροβιακής κοινότητας του εντέρου τους».
Δοκιμές σε ψάρια υπό διαφορετικές συνθήκες αλατότητας
Για να διερευνήσουν τη διαδικασία, οι ερευνητές μελέτησαν ψάρια του είδους Gulf toadfish υπό διαφορετικές συνθήκες αλατότητας.
Τα ψάρια εκτέθηκαν σε υφάλμυρο νερό (9 ppt), σε θαλασσινό νερό (35 ppt) και σε υπεραλμυρό νερό (60 ppt).
Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι η παραγωγή ichthyocarbonates αυξάνεται καθώς τα ψάρια προσαρμόζονται σε πιο αλμυρά περιβάλλοντα μέσω φυσιολογικών μηχανισμών ωσμορύθμισης.
Η ομάδα παρατήρησε ότι τα ψάρια που διατηρούνταν σε συνθήκες χαμηλής αλατότητας δεν παρήγαγαν ichthyocarbonates.
Η παραγωγή εμφανίστηκε σε κανονικό θαλασσινό νερό και αυξήθηκε ακόμη περισσότερο σε συνθήκες υπεραλατότητας.
Οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα από διάφορα σημεία, συμπεριλαμβανομένων διαφορετικών τμημάτων του εντέρου, των ίδιων των ichthyocarbonates και του περιβάλλοντος νερού.
Εξήχθησαν DNA και RNA για να εξεταστούν τόσο οι μικροβιακές κοινότητες όσο και τα πρότυπα γονιδιακής δραστηριότητας των ψαριών και των σχετιζόμενων μικροβίων.
Η γενετική αλληλούχηση χρησιμοποιήθηκε για την ταυτοποίηση των μικροοργανισμών, ενώ οι αναλύσεις γονιδιακής έκφρασης βοήθησαν στην αποκάλυψη των πιθανών λειτουργιών τους.
Στοιχεία για συνεργασία μεταξύ ψαριών και μικροβίων
Οι ερευνητές εντόπισαν μεγάλους πληθυσμούς βακτηρίων του γένους Vibrio, και ιδιαίτερα του Photobacterium damselae subsp. damselae, τόσο στα έντερα των ψαριών όσο και στα ichthyocarbonates.
Οι γενετικές αναλύσεις έδειξαν ότι τα βακτήρια αυτά διαθέτουν χαρακτηριστικά που σχετίζονται με διεργασίες οι οποίες συμμετέχουν στον σχηματισμό των ichthyocarbonates.
Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι τα μικρόβια ενδέχεται να συμμετέχουν ενεργά στην παραγωγή του ορυκτού μαζί με τα ψάρια και όχι απλώς να υπάρχουν στο περιβάλλον του εντέρου.
«Το μεγαλύτερο μέρος της ζωής στη Γη είναι μικροβιακό, καθοδηγώντας τους κύκλους των θρεπτικών συστατικών και τη λειτουργία των οικοσυστημάτων, ενώ παράλληλα αποκαλύπτει νέες διαστάσεις βιολογικής ποικιλομορφίας μέσω της συμβίωσης», δήλωσε ο Grosell.
«Ο ωκεανός είναι ιδιαίτερα πλούσιος σε τέτοιες συνεργασίες και η συμβίωση μεταξύ του toadfish και των vibrio, που ενδέχεται να συνδέεται με την παραγωγή ανθρακικού ασβεστίου, αποτελεί ένα εντυπωσιακό νέο παράδειγμα».
Επιπτώσεις για την υγεία των ωκεανών και την αποθήκευση άνθρακα
Η ανακάλυψη προσφέρει μια νέα οπτική για το πώς τα θαλάσσια οικοσυστήματα επηρεάζουν τη χημεία των ωκεανών και τον θαλάσσιο κύκλο του άνθρακα.
Εάν επιβεβαιωθεί από μελλοντικές έρευνες, τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι μικροσκοπικοί οργανισμοί που ζουν στο εσωτερικό των ψαριών μπορεί να συμβάλλουν σε διαδικασίες που επηρεάζουν την αποθήκευση άνθρακα και τη συνολική υγεία των ωκεανών σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα από ό,τι θεωρούνταν μέχρι σήμερα.
www.bankingnews.gr
Η νέα μελέτη, με επικεφαλής τον πρώην μεταπτυχιακό φοιτητή Anthony Bonacolta από τη Σχολή Θαλάσσιων, Ατμοσφαιρικών και Γήινων Επιστημών Rosenstiel του Πανεπιστημίου του Miami, υποστηρίζει ότι τα βακτήρια που βρίσκονται στα έντερα των ψαριών μπορεί να συνεργάζονται με τους ξενιστές τους για την παραγωγή μιας μορφής ανθρακικού ασβεστίου.
Αυτό το ορυκτό διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη χημεία των ωκεανών και αποτελεί σημαντική δεξαμενή αποθήκευσης άνθρακα.
Τα ευρήματα αμφισβητούν την επί μακρόν επικρατούσα άποψη ότι τα ψάρια είναι αποκλειστικά υπεύθυνα για αυτή τη διαδικασία.
Ψάρια, μικρόβια και η χημεία των ωκεανών
Τα οστεϊχθύα, γνωστά ως teleosts, πίνουν συνεχώς θαλασσινό νερό για να διατηρούν τη σωστή ενυδάτωση του οργανισμού τους.
Στο πλαίσιο αυτής της διαδικασίας, τα έντερά τους απομακρύνουν την περίσσεια ιόντων ασβεστίου και ανθρακικών αλάτων.
Οι ενώσεις αυτές αποβάλλονται στη συνέχεια με τη μορφή στερεών σβώλων ανθρακικού ασβεστίου, που ονομάζονται ichthyocarbonates.
Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι η παραγωγή των ichthyocarbonates οφειλόταν αποκλειστικά στη φυσιολογία των ψαριών.
Η νέα έρευνα υποδεικνύει πιθανή συμβολή των μικροβίων στη διαδικασία.
«Αυτή η εργασία υποδηλώνει ότι το μικροβίωμα του εντέρου μπορεί να διαδραματίζει ευρύτερο ρόλο τόσο στη βιολογία των ψαριών όσο και στους παγκόσμιους θαλάσσιους κύκλους θρεπτικών συστατικών», δήλωσε ένας από τους ανώτερους συγγραφείς της μελέτης, ο Martin Grosell, καθηγητής Ιχθυολογίας Maytag και πρόεδρος του Τμήματος Θαλάσσιας Βιολογίας και Οικολογίας.
«Αυτό που μέχρι τώρα θεωρούνταν μια διαδικασία που καθοδηγείται αποκλειστικά από τα ψάρια, μπορεί στην πραγματικότητα να αντικατοπτρίζει μια στενή συμβιωτική σχέση μεταξύ των ψαριών και της μικροβιακής κοινότητας του εντέρου τους».
Δοκιμές σε ψάρια υπό διαφορετικές συνθήκες αλατότητας
Για να διερευνήσουν τη διαδικασία, οι ερευνητές μελέτησαν ψάρια του είδους Gulf toadfish υπό διαφορετικές συνθήκες αλατότητας.
Τα ψάρια εκτέθηκαν σε υφάλμυρο νερό (9 ppt), σε θαλασσινό νερό (35 ppt) και σε υπεραλμυρό νερό (60 ppt).
Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι η παραγωγή ichthyocarbonates αυξάνεται καθώς τα ψάρια προσαρμόζονται σε πιο αλμυρά περιβάλλοντα μέσω φυσιολογικών μηχανισμών ωσμορύθμισης.
Η ομάδα παρατήρησε ότι τα ψάρια που διατηρούνταν σε συνθήκες χαμηλής αλατότητας δεν παρήγαγαν ichthyocarbonates.
Η παραγωγή εμφανίστηκε σε κανονικό θαλασσινό νερό και αυξήθηκε ακόμη περισσότερο σε συνθήκες υπεραλατότητας.
Οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα από διάφορα σημεία, συμπεριλαμβανομένων διαφορετικών τμημάτων του εντέρου, των ίδιων των ichthyocarbonates και του περιβάλλοντος νερού.
Εξήχθησαν DNA και RNA για να εξεταστούν τόσο οι μικροβιακές κοινότητες όσο και τα πρότυπα γονιδιακής δραστηριότητας των ψαριών και των σχετιζόμενων μικροβίων.
Η γενετική αλληλούχηση χρησιμοποιήθηκε για την ταυτοποίηση των μικροοργανισμών, ενώ οι αναλύσεις γονιδιακής έκφρασης βοήθησαν στην αποκάλυψη των πιθανών λειτουργιών τους.
Στοιχεία για συνεργασία μεταξύ ψαριών και μικροβίων
Οι ερευνητές εντόπισαν μεγάλους πληθυσμούς βακτηρίων του γένους Vibrio, και ιδιαίτερα του Photobacterium damselae subsp. damselae, τόσο στα έντερα των ψαριών όσο και στα ichthyocarbonates.
Οι γενετικές αναλύσεις έδειξαν ότι τα βακτήρια αυτά διαθέτουν χαρακτηριστικά που σχετίζονται με διεργασίες οι οποίες συμμετέχουν στον σχηματισμό των ichthyocarbonates.
Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι τα μικρόβια ενδέχεται να συμμετέχουν ενεργά στην παραγωγή του ορυκτού μαζί με τα ψάρια και όχι απλώς να υπάρχουν στο περιβάλλον του εντέρου.
«Το μεγαλύτερο μέρος της ζωής στη Γη είναι μικροβιακό, καθοδηγώντας τους κύκλους των θρεπτικών συστατικών και τη λειτουργία των οικοσυστημάτων, ενώ παράλληλα αποκαλύπτει νέες διαστάσεις βιολογικής ποικιλομορφίας μέσω της συμβίωσης», δήλωσε ο Grosell.
«Ο ωκεανός είναι ιδιαίτερα πλούσιος σε τέτοιες συνεργασίες και η συμβίωση μεταξύ του toadfish και των vibrio, που ενδέχεται να συνδέεται με την παραγωγή ανθρακικού ασβεστίου, αποτελεί ένα εντυπωσιακό νέο παράδειγμα».
Επιπτώσεις για την υγεία των ωκεανών και την αποθήκευση άνθρακα
Η ανακάλυψη προσφέρει μια νέα οπτική για το πώς τα θαλάσσια οικοσυστήματα επηρεάζουν τη χημεία των ωκεανών και τον θαλάσσιο κύκλο του άνθρακα.
Εάν επιβεβαιωθεί από μελλοντικές έρευνες, τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι μικροσκοπικοί οργανισμοί που ζουν στο εσωτερικό των ψαριών μπορεί να συμβάλλουν σε διαδικασίες που επηρεάζουν την αποθήκευση άνθρακα και τη συνολική υγεία των ωκεανών σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα από ό,τι θεωρούνταν μέχρι σήμερα.
www.bankingnews.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια
Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.