Как планктон адаптировался к холодной воде — простая хитрость, скрытая в мембране

Морской планктон — крошечные организмы, незаметные глазу, но играющие ключевую роль в климате планеты и пищевых цепочках океана. Удивительно, как эти микроскопические существа подстраиваются под капризные условия воды — от леденящих арктических глубин до тёплых тропиков.

Гибкие мембраны — секрет выживания

Клеточные оболочки планктона состоят из липидов — жировых молекул, которые определяют, как клетки реагируют на внешнюю среду. При изменении температуры, количества света и питательных веществ планктон способен перестраивать состав этих липидов, чтобы выжить.

Ранее учёные исследовали только известные липиды, но новое исследование, охватившее более 930 образцов из трёх океанов, пошло дальше: специалисты рассмотрели и те молекулы, чья структура до сих пор не описана.

Что показал анализ

В холодных водах планктон сокращает длину жирных кислот. Это помогает мембранам оставаться подвижными — средняя длина цепей сокращается с 15 до 14 атомов углерода по направлению от экватора к полюсам.

В тёплых поверхностных слоях, где мало фосфора, планктон заменяет фосфорсодержащие липиды на другие — бетаиновые и гликолипиды. Их доля достигает 60%!

На глубине 100-150 метров, где меньше света, организмы активнее вырабатывают ненасыщенные жирные кислоты — они поддерживают работоспособность мембран даже в полутьме.

Где рождается энергия океана

Отдельный интерес вызвал слой с максимальной концентрацией хлорофилла (DCM). В тропиках и субтропиках в этом слое оказалось особенно много эйкозапентаеновой кислоты (EPA) — на 35% больше, чем в поверхностных водах. Это — важнейший строительный элемент для морских животных, которые сами не умеют её синтезировать.

Почему это важно

Понимание, как планктон меняет свою биохимию, помогает предсказывать, что произойдёт с морской жизнью в будущем. Если из-за климата нарушится вертикальное перемешивание воды, изменится и состав жиров в планктоне. А это уже повлияет на весь океан — от микроскопических рачков до хищных рыб.

Уточнения

Липи́ды (от др.-греч. λίπος - жир) — разнообразная по строению группа биоорганических веществ, с общим свойством — растворимостью в неполярных растворителях.