Výskumníci dosiahli prelom v oblasti paleoekológie, keď sa im podarilo opätovne priviesť k životu riasy, ktoré spočívali v usadeninách Baltského mora takmer 7 000 rokov. Tento projekt, vedený Leibnizovým inštitútom pre morské výskumy v Warnemünde, potvrdil, že aj po tisíckach rokov bez svetla a kyslíka môžu mikroskopické organizmy, ako napríklad diatóm Skeletonema marinoi, oživiť a obnoviť svoju plnú biologickú funkčnosť, upozorňuje Phys.org.

Vzorky z hĺbky mora

Mnohé živé organizmy, od baktérií až po vyššie tvory, sa dokážu prispôsobiť nepriaznivým podmienkam prechodom do stavu dormancie. Pri tomto procese znižujú svoj metabolizmus a vytvárajú odolné bunkové štruktúry, ktoré im umožňujú prežiť obdobia extrémnych podmienok. Riasy, ktoré patria medzi kľúčové prvky vodných ekosystémov, sa počas svojho životného cyklu často uchovávajú v takýchto dormančných štádiách, kedy ich štruktúry upadajú na dno a sú zapečatené sedimentmi.

Výskumný tím v rámci projektu PHYTOARK využil sedimentové jadrové vzorky z oblasti Baltského mora a zameral sa na izoláciu živých bunkových foriem starých tisíce rokov. Tento prístup, nazývaný aj „rezurekčná ekológia“, umožňuje nielen oživenie starých buniek, ale aj detailnú genetickú a fyziologickú analýzu ich evolučného vývoja, vysvetľuje tím vedcov v štúdii zverejnenej prostredníctvom vedeckého žurnálu ISME.

Pri expedícii na palube výskumnej lode Elisabeth Mann Borgese boli zo spomínanej oblasti, v hĺbke približne 240 metrov, získané sedimentové jadrá pokrývajúce približne 7 000 rokov histórie Baltského mora. Z týchto vzoriek bolo možné prebudenie dormančných buniek diatómu Skeletonema marinoi, ktorý je bežným zástupcom morskej planktónovej flóry a typicky dominuje počas jarných kvitnutí.

S. Bolius, IOW

Prešli vážnymi genetickými zmenami

Experimentálne prebudenie prebiehalo za podmienok priaznivých pre rast – dostatočné množstvo živín, svetla a optimálna teplota umožnili bunkám opäť aktívne fotosyntetizovať, deliť sa a produkovať kyslík. Merania ukázali, že starobylé bunky rias dosahujú podobnú rýchlosť bunkového delenia (približne 0,31 delení na deň) a ich fotosyntetická aktivita je porovnateľná s dnešnými kmeňmi tohto druhu.

Okrem fyziologických meraní boli vykonané aj genetické analýzy pomocou mikrosatelitnej analýzy, ktorá potvrdila, že izolované bunky zo sedimentov rôzneho veku tvorili odlišné genetické skupiny. Tieto zistenia dokazujú, že populácie Skeletonema marinoi prešli počas tisícročí genetickými zmenami, čo poskytuje cenné údaje o evolučnej adaptácii na meniacim sa prostredí.

Obnovenie starých rias má viacero významných implikácií. Okrem možnosti vykonávať tzv. „time-jump experimenty“ v laboratórnych podmienkach, čo umožňuje simulovať vývoj morských ekosystémov v priebehu tisícročí, získané poznatky prispievajú k lepšiemu pochopeniu genetických a funkčných adaptácií organizmov na environmentálne zmeny.

Čítajte viac z kategórie: Novinky