Существо размером с семя раскрывает, как перемещались океаны 5 млн лет назад

Фото из открытых источников

В прибрежных водах юго-западного побережья Индии официально обнаружен ранее неизвестный вид микроскопических водорослей. Полученные данные перерисовывают небольшую, но важную часть биологической карты, показывая, как много жизни на этих динамичных окраинах остается безымянной и неотслеживаемой. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Diatom Research.

Открытие связано с эстуарными водами вблизи Удупи, где пресноводные реки впадают в Аравийское море. Здесь микроскопические организмы должны выдерживать постоянные колебания окружающей среды.

В образцах, взятых из этой зоны смешения, группа исследователей под руководством доктора Аниша Кумара Варриера из Манипальской академии высшего образования (MAHE) обнаружила диатомовую водоросль, форма раковины которой не соответствовала ни одному известному виду.

Неравномерная структура створок этого организма неизменно отличала его от родственных форм, уже описанных из схожих местообитаний.

Команда исследователей дала ранее неизвестной диатомовой водоросли название Climaconeis heteropolaris sp. nov.

Присвоение ему официального названия устанавливает точку отсчета, которая позволяет распознавать, сравнивать и проверять этот вид по мере того, как повествование выходит за рамки одного места.

Жизнь в эстуарии, где речная вода смешивается с морской, характеризуется резкими ежедневными колебаниями концентрации соли и температуры.

Образцы были взяты из вод в месте слияния рек Сита и Сварна перед их впадением в Аравийское море недалеко от Удупи, штат Карнатака.

Приливы и отливы выносят соленую воду вверх по течению, а штормы могут изменять осадочные породы, придавая микробам новые поверхности и создавая для них новые условия стресса. Такие резкие колебания могут благоприятствовать специалистам, поэтому даже небольшие пробелы в выборке могут привести к тому, что целые популяции останутся незамеченными в течение многих лет.

Под световым микроскопом новая клетка имела оболочку, которая выглядела несбалансированной от одного конца до другого. Исследователи описали его как гетерополярный, то есть его два конца различаются, что отличает его от похожих видов.

Его тело было крошечным даже по микроскопическим меркам, его длина от одного конца до другого составляла всего несколько тысячных дюйма, а ширина была гораздо меньше. Такой разброс размеров вынудил команду сосредоточиться на мельчайших деталях поверхности, поскольку многие крошечные водоросли имеют схожие общие пропорции.

Чтобы доказать, что организм действительно новый, команда увеличила изображение до тех пор, пока мельчайшие узоры на раковине не стали четкими. Сканирующий электронный микроскоп, прибор, позволяющий картировать поверхности с помощью электронных пучков, выявил линии, поры и прямую щель посередине. Вблизи середины линии расходились, шли параллельно, а затем снова сходились, в то время как прямоугольная полоса пересекала поверхность.

Эти микроскопические особенности позволяют специалистам отличать один вид от другого, но для их изучения необходимы тщательная визуализация и внимательное сравнение.

Называние вида означает проведение границы, которую другие исследователи смогут распознать при изучении образцов из других мест.

Когда команда сравнила его с ближайшими известными родственниками, ни один из них не обладал таким же набором признаков, что явно указывает на то, что этот организм находится на отдельной ветви.

Прежде чем выбрать новое название, они взвесили общие очертания, расстояние между линиями поверхности и детали вокруг центральной щели.

Дальнейшие генетические исследования могли бы уточнить эти границы, однако физическое описание дает ученым отправную точку для любых последующих исследований.

Этот организм относится к группе одноклеточных водорослей, которые строят твердые внешние оболочки из минералов, растворенных в окружающей их воде.

Когда солнечный свет попадает на эти водоросли, они превращают углекислый газ в новый клеточный материал и выделяют кислород в качестве побочного продукта.

Согласно одному из исследований, диатомовые водоросли производят около одной пятой части кислорода, которым дышат люди, даже вдали от берега.

Эта глобальная проблема означает, что локальные потери видов могут иметь волновой эффект, особенно когда пищевые цепи зависят от этих быстрорастущих клеток.

После отмирания диатомовых водорослей многие кремнеземные раковины оседают на дно и в ил, где из года в год образуются слои.

Захороненные раковины устойчивы к разложению, поэтому ученые могут позже определить, какие виды жили в периоды потепления, повышения солености или загрязнения окружающей среды.

В отчете Геологической службы США описывается, как ископаемые диатомовые водоросли помогли реконструировать историю озер и датировать слои осадочных пород с течением времени.

Такой долгосрочный подход повышает ценность каждого нового описанного вида, поскольку улучшает критерии для анализа древних отложений.

В результате освоения прибрежных территорий в зоны смешивания попадают питательные вещества, металлы и пластик, что приводит к изменению состава водорослей от сезона к сезону.

Загрязнение, вызванное деятельностью человека, приводит к антропогенному воздействию, которое в первую очередь затрагивает чувствительные виды, и его последствия могут выглядеть как нормальные колебания численности.

«Это открытие подчеркивает как богатое биоразнообразие побережья Индии, так и острую необходимость его документирования, поскольку многие виды остаются неизученными и все чаще подвергаются угрозе загрязнения и других антропогенных факторов», — сказал Варриер.

Без точных данных о том, кто там проживает, руководители не могут определить, свидетельствует ли более спокойное состояние микроскопа о восстановлении или о коллапсе.

Остается неизвестным, ограничивается ли этот вид одним небольшим участком воды или же он незаметно распространился вдоль большей части побережья.

Повторный отбор проб в зависимости от приливов и сезонов может показать, когда оно цветет, какие поверхности предпочитает и на какое расстояние перемещается.

В программах мониторинга уже используются сообщества диатомовых водорослей для оценки качества воды, и MAHE могла бы проверить, помогает ли этот вид.

На данный момент это название знаменует собой начало, а не полную карту, и побережье может таить в себе еще много сюрпризов.

Связав одну микроскопическую раковину с подтвержденным названием, ученые усовершенствовали инструменты, используемые для отслеживания изменений береговой линии.

Более совершенные каталоги сами по себе не остановят загрязнение, но они могут точно показать, что исчезает и когда.