Биологи обнаружили, что обитающие в кишечнике рыб бактерии играют ключевую роль в формировании карбоната кальция – минерала, который существенно влияет на химический состав океана и глобальный углеродный цикл. Результаты исследования, опубликованные американскими учеными, указывают на ранее неизвестный механизм симбиоза, определяющий способность океана поглощать и удерживать углекислый газ.
Ранее в научной среде считалось, что производство карбоната кальция костистыми рыбами является исключительно их собственной физиологической функцией. Чтобы поддерживать водный баланс, эти рыбы постоянно пьют морскую воду. В процессе осморегуляции они выводят избыток ионов кальция и карбоната в виде твердых гранул, называемых ихтиокарбонатами.
Исследовательская группа под руководством сотрудников Университета Майами провела лабораторные эксперименты с лагунной рыбой-жабой. Биологи содержали подопытных особей в резервуарах с различной концентрацией соли: в солоноватой воде, стандартной морской и высокоминерализованной среде. Наблюдения подтвердили, что интенсивность выделения ихтиокарбонатов напрямую зависит от солености среды – в слабосоленой воде процесс практически прекращался, а в гипергалинной достигал максимума.
Анализ ДНК и РНК, взятых из различных отделов кишечника рыб, самих минеральных гранул и окружающей воды, показал высокую концентрацию бактерий из семейства вибрионов, в частности Photobacterium damselae. Изучение генетической активности микроорганизмов подтвердило наличие у них ферментов, способствующих осаждению карбоната кальция.
По мнению авторов работы, это открытие меняет представление о масштабах влияния микробиома морских организмов на глобальные геохимические процессы. Симбиоз рыб и бактерий непосредственно влияет на щелочной баланс океанической воды и ее способность связывать атмосферный углерод, что необходимо учитывать при моделировании климатических изменений. Финансирование проекта осуществлялось за счет грантов Университета Майами и Министерства науки, инноваций и университетов Испании.
