У самых распространённых бактерий океана обнаружена уязвимость

Новое исследование, опубликованное в Nature Microbiology, показало, что доминирующие в мировом океане бактерии SAR11, возможно, эволюционировали в тупик. Их геномная «оптимизация» делает их уязвимыми к изменениям окружающей среды.

Бактерии SAR11 — самые многочисленные организмы в поверхностных водах океана, составляя до 40% всех морских бактериальных клеток. Их успех объясняется «урезанием» генома для экономии энергии в бедных питательными веществами средах.

Однако анализ сотен геномов SAR11 выявил, что многие штаммы лишены генов, регулирующих клеточный цикл. При изменении условий, например, во время поздних стадий цветения фитопланктона, это приводит к сбою: клетки продолжают копировать ДНК, но не делятся, производя аномальные клетки с лишними хромосомами, которые в итоге погибают.

«Их репликация ДНК и деление клеток разъединились. Клетки продолжали копировать свою ДНК, но не делились должным образом», — поясняет ведущий автор исследования, аспирант Чуанкай Ченг.

Это открытие объясняет, почему популяции SAR11 часто сокращаются, когда в воде появляется много органического вещества. Их чрезвычайная адаптация к стабильным условиям стала ловушкой в меняющемся океане.

Поскольку SAR11 играют ключевую роль в круговороте углерода, их чувствительность к потеплению и резким изменениям в питательных веществах может повлиять на баланс морских экосистем в условиях климатических изменений.