ریزجلبک‌ها: کشف نقش حسگرهای نوری در تنظیم حیات اقیانوس‌ها و اقلیم

نقش ریزجلبک‌ها در بوم‌سازگان‌های اقیانوسی و تنظیم اقلیم

موجودات ریز میکروسکوپی‌ای که در اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند، یعنی فیتوپلانکتون‌ها، نقش خیلی اساسی در بوم‌سازگان‌های دریایی و تنظیم اوضاع آب و هوا دارند. اینا مثل گیاهان خشکی، کربن دی‌اکسید هوا رو توی خودشون ذخیره می‌کنن و نصف اکسیژن کره‌ی ما رو هم از طریق فرآیند فتوسنتز تولید می‌کنن. با این حال، هنوز خیلی خوب نمی‌دونیم چه چیزایی توزیع اینا رو کنترل می‌کنه.

یه کشف تازه در مورد نوعی از فیتوپلانکتون‌ها، یعنی دیاتوم‌ها

یه گروه از دانشمندا از مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه و دانشگاه سوربن، با بررسی نحوه‌ی درک نور توسط دیاتوم‌ها – که یک نوع از فیتوپلانکتون‌ها هستن – متوجه شدن که این جلبک‌های میکروسکوپی از یه سری حسگر تغییر نور، که توی ژنومشون رمزگذاری شده، استفاده می‌کنن: فیتوکروم‌ها. این گیرنده‌های نوری به دیاتوم‌ها کمک می‌کنه تغییرات طیف نوری در ستون آب رو تشخیص بدن و اطلاعاتی در مورد اینکه کجا هستن توی عمق آب، به دست بیارن.

اهمیت فیتوکروم‌ها تو محیط‌های آبی پرتلاطم

این عملکرد به‌خصوص تو محیط‌های آبی که آبشون تلاطم زیادی داره، مثل مناطقی که عرض جغرافیاییشون بالاست (مثل قطب‌ها)، و جاهایی که آب و هواش معتدله خیلی مهم میشه. فیتوپلانکتون‌ها باید فعالیت‌های زیست‌شناسیشون، به‌خصوص فتوسنتز، رو بر اساس شرایط نوری تنظیم کنن.

آنالیز داده‌های ژنتیکی محیطی

محققین با آنالیز داده‌های ژنتیکی به‌دست‌آمده از نمونه‌برداری‌های دریایی تو پروژه‌ی Tara Oceans، دیدن که فقط دیاتوم‌های مناطق دورتر از مدار رأس‌السرطان و رأس‌الجدی، فیتوکروم دارن.

تحقیقات جدید در مورد فیتوپلانکتون‌ها و سازوکارهای حساسیت به نورشون

این مناطق، که مشخصه‌ی اصلیشون تغییرات فصلی و تفاوت‌های زیاد توی طول روزه، نشون می‌ده که فیتوکروم‌ها به دیاتوم‌ها کمک می‌کنن که گذر زمان رو در طول فصول اندازه‌گیری کنن. این تحقیقات که ۱۸ دسامبر ۲۰۲۴ تو مجله‌ی Nature منتشر شده، نور جدیدی به سازوکارهایی که فیتوپلانکتون‌ها برای شناسایی و واکنش به نور و پیدا کردن راهشون تو محیط استفاده می‌کنن، می‌اندازه.

این تحقیق همچنین اهمیت روش‌های یکپارچه، چه تو آزمایشگاه و چه تو محیط طبیعی، رو برای فهمیدن پویایی پیچیده‌ی بوم‌سازگان‌های دریایی و توانایی موجودات برای سازگاری با تغییرات محیطی، تأکید می‌کنه.

همکاری‌های علمی

• کار تو آزمایشگاه زیست‌شناسی کلروپلاست و حسگرهای نوری در میکروآلگا (CNRS/دانشگاه سوربن) در مؤسسه بیولوژی فیزیکوشیمیایی (CNRS)، با همکاری مؤسسه بیولوژی École normale supérieure (CNRS/INSERM/ENS-PSL).
• پروژه همکاری با بنیاد TaraOcean، که یکی از بازیگرای اصلی تو جمع‌آوری داده‌های ژئومیک محیطی است، و ایستگاه تحقیقات زیستی آنتون دورن ناپل برای رویکردهای اقیانوس‌شناسی زیستی، با حمایت بنیاد Bettencourt Schueller و Dynamo Labex.

این تحقیقات ممکنه به درک بهتر از اینکه موجودات زنده چطوری با تغییرات محیطی سازگار می‌شن و همینطور بهبود روش‌های پژوهشی تو زمینه‌ی اقیانوس‌شناسی، کمک کنه.