Дослідники з Саудівської Аравії провели метагеномний аналіз, який підтвердив присутність фрагментів макроводоростей по всьому океану, в тому числі і на великих глибинах. Це відкриття, зокрема, важливо для розуміння джерел так званого блакитного вуглецю, який акумулюється в океані і випадає з глобального кругообігу вуглецю завдяки діяльності прибережних екосистем на кшталт мангрових лісів або заростей морської трави. Раніше участь великих прибережних водоростей у цьому процесі не було підтверджено, але тепер стало ясно, що їхні частинки можуть досягти пустельного океанського дна і накопичуватися там, підсумовують учені.
Рослини і водорості відіграють важливу роль у кругообігу вуглецю, захоплюючи вуглекислий газ з атмосфери і створюючи на його основі органіку. Після смерті накопичений в їх тілах вуглець може або продовжувати крутитися далі (наприклад, якщо буде з'їдений тваринами і видихнутий після у вигляді вуглекислого газу), або надовго випасти з кругообігу, опинившись, наприклад, на морському дні і перетворившись на поклади нафти.
Теоретично, вуглець, що потрапляє з прибережних екосистем, може утилізуватися за обома сценаріями, але експериментально це було доведено тільки для деяких екосистем. Зокрема, досі не дуже зрозуміло, чи беруть участь у формуванні блакитного вуглецю макроводорості - численна і різнорідна група великих мешканців прибережних вод. Після смерті водоростей вуглець може залишитися на багатому життям мілководдя, де швидше за все опиниться в чиєму-небудь харчовому ланцюжку. Може він потрапити і на пустельне океанське дно на великій глибині, звідки шанс повернутися найближчим часом в кругообіг мінімальний. Теоретичні підрахунки передбачають, що ця доля очікує приблизно чверть усього вуглецю з макроводоростей, змитих з узбережжя у відкритий океан.
Щоб детальніше вивчити долю вуглецю з макроводоростей, Алехандра Ортега (Alejandra Ortega) та її колеги проаналізували морські метагеноми з 580 зразків, зібраних в різних точках океану в ході експедицій Tara Oceans і Malaspina 2010 Circumnavigation. Місця збору проб відрізнялися не тільки географічним розташуванням, а й глибиною взяття проби.
Автори статті виявили, що ДНК макроводоростей зустрічається повсюдно, в тому числі у зразках, зібраних за п'ять тисяч кілометрів від найближчого узбережжя. Безпосередньо оцінити масу водоростей в тому чи іншому місці оцінити не вдалося, але вчені змогли зробити це побічно, порівнявши кількість знайденої ДНК тієї чи іншої групи водоростей. Найчисленнішою виявилася ДНК червоних водоростей, а також вони частіше зустрічалися далеко від узбережжя і на великих глибинах.
Порівнявши кількість ДНК водоростей на різній глибині, дослідники змогли припустити, яка частина водоростей зможе вивести накопичений вуглець з коловороту. За їхніми оцінками, близько 70 відсотків ДНК макроводоростей - а заодно і самих водоростей-носіїв ДНК і вуглецю в них - сягає позначки 1000 метрів, а 24 відсотки сягає 3800 - середньої глибини, на якій починається океанське дно.
Варто зауважити, що це перше подібне дослідження на досить обмежених даних, так що не виключено, що ці цифри в майбутньому можуть змінитися. Основний недолік такого підходу - дуже погана репрезентативність водоростей, особливо червоних, у генетичних базах даних. Це означає, що для ДНК зі зразків часто не знаходиться точних збігів у базі, і дізнатися, кому вона належала, виходить тільки приблизно. У цьому дослідженні, тому, приналежність ДНК визначалися до порядку, а не до виду. Тим не менш, з розширенням баз даних водоростей можна буде отримати і більш точну оцінку.
Від редактора
Визначення водоростей до порядку, а не до вигляду, має свої мінуси. Зокрема, при такому підрахунку можуть бути заодно враховані родинні одноклітинні водорості, що плавають у товщі води, що може зробити результати неточними.
Деякі види макроводоростей можуть мешкати не тільки на дні в прибережних районах, але і в товщі води. Це саргасси - бурі водорості, скупчення яких навіть дало назву ділянці Атлантичного океану. Нещодавно вони стали виявлятися в нових місцях у центральній Атлантиці, і судячи з результатів досліджень це пов'язано зі зростанням кількості органіки, яка виносить в океан Амазонка.