Каждый второй вдох мы делаем благодаря фитопланктону, дрейфующему в поверхностных водах океана. Среди них — Prochlorococcus, самый маленький и самый распространённый фотосинтезирующий организм в море. На его долю приходится около 10% всего углерода, который суша и океан ежегодно поглощают из атмосферы. Об этом пишет издание Phys.org.
С момента открытия десятилетия назад профессором MIT Сэлли (Пенни) Чизхолм и коллегами Prochlorococcus считался микробом-одиночкой, свободно плавающим в освещённых солнцем водах. Из-за быстрого жизненного цикла у поверхности считалось, что он вносит небольшой вклад в биологический насос океана — процесс переноса углерода в глубины.
Однако исследователи из лаборатории Чизхолм обнаружили, что Prochlorococcus может образовывать биоплёнки — липкие сообщества клеток на поверхностях. Это открытие, опубликованное в Nature Communications, предполагает, что у микроорганизма есть и другой образ жизни, который может играть большую роль в секвестрации углерода.
В типичной культуре около 6% клеток прилипали к стенкам пробирки. При переносе только прилипших клеток в свежую среду в течение многих поколений доля прикреплённых клеток достигала примерно 85%. Прикреплённые клетки производили больше хлорофилла, росли медленнее, но выделяли почти вдвое больше органического углерода в окружающую воду.
Генетически идентичные клетки могут существовать в обоих состояниях, переключаясь между ними. Исследователи обнаружили прикреплённый Prochlorococcus в каждой пробе океанской воды, от поверхности до глубины 1000 метров. На станции ALOHA на Гавайях около 12% микробного сообщества на частицах составлял Prochlorococcus.
По оценкам учёных, если Prochlorococcus прикрепляется к тонущим частицам, он может переносить около полумиллиарда метрических тонн углерода в глубинные воды ежегодно. Это первая приблизительная оценка, но она показывает, что крошечный микроб может играть ключевую роль в «закачке» углерода из атмосферы в глубины океана.