Учёные обнаружили активные диатомовые водоросли, способные двигаться при -15°C в арктическом льду

Арктическая диатомея с актиновыми филаментами, обеспечивающими её движение. Автор: Prakash Lab

Учёные из Стэнфордского университета сделали удивительное открытие: диатомовые водоросли, обитающие в арктических льдах, остаются активными и способными к движению при экстремально низких температурах до -15°C. Это самый низкий температурный предел подвижности, когда-либо зарегистрированный для эукариотических клеток.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, опровергает прежние представления о том, что эти одноклеточные водоросли с стеклянными стенками находятся в состоянии покоя, будучи заключёнными в лёд.

«Это не криобиология из фильмов 1980-х. Диатомеи остаются такими же активными, как мы только можем представить, пока температура не опускается до -15°C, что чрезвычайно удивительно», — заявил Ману Пракаш, доцент биоинженерии и старший автор статьи.

Ведущий автор исследования Цин Чжан, собравшая образцы во время арктической экспедиции, описала движение водорослей: «Вы можете видеть, как диатомеи скользят, словно катаются на коньках по льду».

Учёные обнаружили, что движение осуществляется за счёт комбинации слизи и молекулярных моторов. Водоросли выделяют полимер, похожий на слизь улитки, который прикрепляется к поверхности, а затем они «подтягиваются» за эту «верёвку», получая импульс для движения вперёд.

Этот механизм зависит от актина и миозина — той же биологической системы, что управляет движениями человеческих мышц. Как эта система работает в условиях ниже нуля, теперь стало ключевым вопросом для дальнейших исследований.

Открытие имеет важное значение для понимания арктической экосистемы. Активные диатомеи могут перемещать ресурсы через пищевую сеть Арктики, питая всё — от рыб до белых медведей. Их слизистые следы могут даже способствовать образованию нового льда.

«Арктика белая сверху, но подо льдом она зелёная — абсолютно тёмно-зелёная из-за присутствия водорослей. Это не просто крошечная деталь, это значительная часть пищевой цепи», — отметил Пракаш.

Исследователи выразили обеспокоенность в связи с прогнозируемым сокращением финансирования полярных исследований на 70% и возможным исчезновением арктических экосистем в ближайшие 25-30 лет.

Больше информации: Qing Zhang et al, Ice gliding diatoms establish record-low temperature limits for motility in a eukaryotic cell, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2423725122

Источник: Stanford University