ALTIN 488,66
DOLAR 8,6580
EURO 10,1795
BIST 1.419
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Sağanak Yağışlı

Araştırmacılar Küresel Ölçekli İklim Süreçlerinde Okyanus Mikroplarının Rolünü Keşfetti

10.05.2020
99
Araştırmacılar Küresel Ölçekli İklim Süreçlerinde Okyanus Mikroplarının Rolünü Keşfetti

Deniz çölünde besin vahalarıyla karşılaştıklarında, deniz bakterileri iklim düzenlemesinde yer alan bir gaz salarlar.

Yeni bir çalışma, her gün soluduğumuz oksijenin yaklaşık yarısını üreten küçük deniz yosunları olan fitoplanktonu çevreleyen besinlerin “sıcak noktalarının” bulut oluşumu ve iklim düzenlemesinde yer alan bir gazın salınmasında büyük rol oynadığını göstermektedir.

Yeni araştırma, belirli deniz bakterilerinin, fitoplankton tarafından muazzam miktarlarda üretilen dimetilsülfoniopropionat (DMSP) adı verilen önemli bir kimyasal maddeyi işleme şeklini ölçmektedir. Bu kimyasal, kükürt ve karbonun okyanustaki mikroorganizmalar tarafından tüketilmesi ve atmosfere salınmasında çok önemli bir rol oynar.

Çalışma, Nature Communications dergisinde, MIT lisansüstü öğrencisi Cherry Gao’nun, eski MIT inşaat ve çevre mühendisliği profesörü Roman Stocker (şu anda İsviçre’de ETH Zürih’te bir profesör) tarafından Jean-Baptiste Raina ve Avustralya’daki Sydney Teknoloji Üniversitesi’nden Profesör Justin Seymour ve diğerleri.

Okyanuslardaki mikroorganizmalar tarafından yılda bir milyar tondan fazla DMSP üretiliyor ve sera gazının daha da hızlı gelişeceği karbon dioksit için büyük bir “lavabo” olan fitoplankton tarafından alınan karbonun yüzde 10’unu oluşturuyor. atmosferde. Ancak Gao, bu bileşiğin tam olarak nasıl işlendiğini ve farklı kimyasal yollarının küresel karbon ve kükürt döngülerine nasıl girdiğini şimdiye kadar iyi anlaşılmadığını söyledi.

“DMSP, bakteriler için önemli bir besin kaynağı” diyor. “Bakteriyel sülfür talebinin yüzde 95’ine, okyanustaki bakteri karbon talebinin yüzde 15’ine kadar. DMSP’nin yaygınlığı ve bolluğu göz önüne alındığında, bu mikrobiyal süreçlerin küresel kükürt döngüsünde önemli bir rol oynamasını bekliyoruz. ”

Gao ve meslektaşları, genetik olarak Ruegeria pomeroyi adlı bir deniz bakterisini değiştirdiler ve DMSP’yi işlemek için iki farklı yoldan biri aktive edildiğinde floresansa neden oldular , bu da işlemlerin göreceli ifadesinin çeşitli koşullar altında analiz edilmesine izin verdi.

Demetilasyon adı verilen iki yoldan biri, mikropların büyümelerini sürdürmek için kullanabileceği karbon ve kükürt bazlı besinler üretir. Bölünme adı verilen diğer yol, Gaet’in “deniz kokusundan sorumlu olan bileşik olduğunu açıkladığı” dimetilsülfür (DMS) adı verilen bir gaz üretir. Deney yaparken laboratuvarda okyanusu çok koktum. ”

DMS, okyanuslardan atmosfere giren biyolojik olarak türetilmiş sülfürün çoğundan sorumlu gazdır. Atmosfere girdikten sonra, kükürt bileşikleri su molekülleri için anahtar bir yoğunlaşma kaynağıdır, bu nedenle havadaki konsantrasyonları hem yağış modellerini hem de bulut üretimi yoluyla atmosferin genel yansıtıcılığını etkiler. Bu üretimin çoğundan sorumlu süreci anlamak, iklim modellerinin rafine edilmesi için çeşitli şekillerde önemli olabilir.

Bu iklim sonuçları, bakterilerin hangi koşullar altında önemli DMS’nin ne kadar üretildiğini daha iyi anlamak için neden bakterilerin bölünme yoluna karşı bölünme yolunu kullanmaya karar verdiğini bilmekle ilgilendiğimizi söylüyor. “Bu en az yirmi yıldır açık bir soru.”

Yeni çalışma, civardaki DMSP konsantrasyonunun bakterilerin hangi yolu kullandığını düzenlediğini buldu. Belirli bir konsantrasyonun altında, demetilasyon baskındı, ancak yaklaşık 10 mikromol seviyesinin üzerinde, yarılma süreci baskındı.

“Bizim için gerçekten şaşırtıcı olan şey, tasarlanmış bakterilerle yapılan deneyler üzerine, bölünme yolunun hakim olduğu DMSP konsantrasyonlarının beklenenden daha yüksek olduğunu gördük – büyüklük sıraları okyanustaki ortalama konsantrasyondan daha yüksek” dedi.

Araştırmacılar, bu sürecin tipik okyanus koşullarında pek gerçekleşmediğini gösteriyor. Daha ziyade, yüksek DMSP konsantrasyonunun mikro ölçekli “sıcak noktaları” muhtemelen yüksek orantısız miktarda küresel DMS üretiminden sorumludur. Bu mikro ölçekli “sıcak noktalar”, ortalama okyanus konsantrasyonundan yaklaşık bin kat daha fazla miktarda son derece yüksek miktarda DMSP’nin bulunduğu bazı fitoplankton hücrelerini çevreleyen alanlardır.

Gao, “Aslında, tasarlanan bakteriler ile DMSP üreten bir fitoplankton arasında bir ortak kuluçka deneyi yaptık” diyor. Deney, “bakterilerin fitoplanktona daha yakın olan DMS üreten yoldaki ekspresyonlarını arttırdıklarını” gösterdi.

Araştırmacılar, yeni analizin araştırmacılara, bu mikroskobik deniz canlılarının, kolektif davranışları yoluyla küresel ölçekte biyojeokimyasal ve iklimsel süreçleri nasıl etkilediğini anlamaları için yardımcı olmalı.


Referans: “Tek hücreli bakteriyel transkripsiyon ölçümleri, okyanus sülfür döngüsünde dimetilsülfoniopropiyonat (DMSP) sıcak noktalarının önemini ortaya koymaktadır” Cherry Gao, Vicente I. Fernandez, Kang Soo Lee, Simona Fenizia, Georg Pohnert, Justin R. Seymour, Jean-Baptiste Raina ve Roman Stocker, 23 Nisan 2020, Nature Communications.

Araştırma ekibi, MIT ve ETH Zürih doktorlar Vicente Fernandez ve Kang Soo Lee, yüksek lisans öğrencisi Simona Fenizia ve Almanya’daki Friedrich Schiller Üniversitesi’nden Profesör Georg Pohnert’ı içeriyordu. Çalışma Gordon ve Betty Moore Vakfı, Simons Vakfı, Ulusal Bilim Vakfı ve Avustralya Araştırma Konseyi tarafından desteklendi.

Araştırmacılar Küresel Ölçekli İklim Süreçlerinde Okyanus Mikroplarının Rolünü Keşfetti 1

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.