Если вы вдруг оказались в маловероятной ситуации, ныряя под арктический лед, вы сможете заметить слой, похожий на грязь, покрывающий замёрзшую нижнюю поверхность. Несмотря на кажущуюся безжизненность, эта зелёная плёнка на самом деле живёт — и более того, она движется, о чем свидетельствует новое исследование.
Подобная окраска вызывается огромными сообществами микроскопических водорослей, известных как диатомовые водоросли. Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что вопреки предыдущим предположениям, эти организмы не находятся в состоянии покоя, когда оказываются в ловушке льда, пишет Discover Wildlife.
Вместо этого водоросли остаются активными и подвижными, они способны перемещаться при температурах до –15°C — это самая низкая температура, при которой когда-либо было зафиксировано движение эукариотической клетки, сложного типа клетки, характерного для растений, животных и грибов.
Учёные отмечают, что подвижность водорослей внутри льда поддерживает теорию о том, что они помогают передавать ресурсы через арктическую пищевую цепь, делая их важной частью одной из самых суровых сред на Земле.
Движение в замёрзшем мире
Исследование проводилось во время 45-дневной экспедиции через Чукотское море — шельфовое море Северного Ледовитого океана, расположенное между Россией и Аляской.
С помощью научного судна Sikuliaq команда собрала ледяные керны с 12 исследовательских станций в течение лета 2023 года, а затем исследовала их в лаборатории на борту с использованием специально сконструированных микроскопов. Образцы показали, что водоросли действительно остаются активными внутри льда.
Учёные затем воссоздали ледяные условия с тонкими слоями пресной и солёной воды, имитируя микроканалы, которые естественным образом формируются при замерзании морской воды. Удивительно, но даже в этих контролируемых условиях ниже нуля диатомовые водоросли продолжали скользить.
"Это не криобиология из фильмов 1980-х. Диатомовые водоросли активны до тех пор, пока температура не опустится до –15°C, что просто невероятно", — говорит Ману Пракаш, доцент биоинженерии Стэнфордского университета и старший автор нового исследования.
Дальнейшие эксперименты показали, что их движение обеспечивается выделением вещества, похожего на слизь. "Есть полимер, напоминающий слизь улитки, который они выделяют и который прилипает к поверхности, как канат с якорем. Затем они тянут этот ‘канат’, и это даёт им силу для движения вперёд", — объясняет ведущий автор исследования, постдоктор Кинг Чжан.
Механизм работает за счёт актиновых и миозиновых белков — тех же, что вызывают сокращение человеческих мышц. Точно как эти молекулярные моторы функционируют при экстремальном холоде, учёные намерены изучать дальше.
Команда также заметила, что арктические водоросли скользят быстрее, чем их умеренные родственники, что говорит о эволюционной адаптации к полярным условиям.
Двигатель арктической пищевой цепи
Во время пребывания в Арктике команда также запустила дрон под лёд, чтобы изучить водоросли более подробно.
"Арктика белая сверху, но под ледяной поверхностью — зелёная, абсолютно ярко-зелёная из-за водорослей. В некотором смысле, это показывает, что это не просто мелочь, а значительная часть пищевой цепи, которая контролирует происходящее под льдом", — говорит Пракаш, отмечая, что водоросли могут поддерживать экосистемы, от рыб до полярных медведей.
Учёные предупреждают, что сокращение морского льда и возможные сокращения бюджетов полярной науки могут подорвать попытки понять, что именно происходит. "Многие мои коллеги говорят, что через 25–30 лет Арктики может уже не быть. Когда исчезают экосистемы, мы теряем знания о целых ветвях нашего древа жизни", — добавляет Пракаш.
Другие интересные новости о нашей планете
Ранее УНИАН сообщал, что в Антарктиде ученые сделали впечатляющее открытие. Была раскрыта тайна того, что там было заморожено миллионы лет назад. Это открытие "перепишет историю" и изменит курс развития отрасли возобновляемой энергетики.
Кроме того, мы также рассказывали, что в Атлантике "умирает" самый большой айсберг в истории, продержавшийся 39 лет. В эти дни он переживает финальный этап своего существования.
