Осаждение фосфора в форме полифосфата бактериальными симбионтами губок
Phosphorus sequestration in the form of polyphosphate by microbial symbionts in marine sponges. Fan Zhang, Leah C. Blasiak, Jan O. Karolin, Ryan J. Powell, Chris D. Geddes, Russell T. Hill. PNAS. 2015. Vol. 112. No 14. P. 4381–4386.
Морские губки проживают на дне океана и являются важным компонентом рифовой экосистемы. Ученым уже давно известно, что морские губки фильтруют тысячи литров морской воды ежедневно и выделяют из нее питательные вещества. Именно поэтому вода вокруг коралловых рифов чистая и прозрачная. Авторы обнаружили, что цианобактерии, проживающие на морских губках, собирают из воды фосфор для питания рифовой экосистемы. В ходе исследования изучались три различных вида морских губок из Карибского бассейна. Первые губки заселили океаны около 750 млн лет назад, когда морская жизнь начала быстро развиваться. Примерно в то же время глубокие воды океанов насытились кислородом. Это преобразование традиционно соотносят с так называемым «кембрийским взрывом» – внезапным расцветом биоразнообразия. Авторы полагают, что именно ранние животные (в частности губки) привели к росту концентрации кислорода в водах, а не наоборот. Губки находятся в постоянном взаимодействии с бактериями и микроорганизмами, которые могут занимать до 40% общего объема губки. Эти бактерии могут снабжать организм губок важными питательными веществами, осаждаемыми из морской воды, в частности – фосфором. Но вокруг коралловых рифов его концентрация очень низкая. Результаты исследования показали, что фосфор захватывается бактериями, такими как Leptolyngbya, проживающими в губках видов Ircinia strobilina и Xestospongia muta. Затем фосфор превращается микроорганизмами в полифосфаты – форму фосфора, удобную для питания рифового сообщества. Полифосфаты можно обнаружить почти во всех организмах: они сохраняют фосфор и предоставляют запас энергии. Полифосфатные соединения обнаруживаются при изучении организмов с помощью электронной микроскопии и выглядят как крошечные белые кластеры или гранулы. Этот механизм функционирует на протяжении миллионов лет, но только сейчас стало понятно, как рифы получают фосфор из воды.
В.В. Стрекопытов