Obrovský objav: Vedci odhalili doposiaľ nepoznaný proces, ktorý zodpovedá za 12% kyslíka, ktorý dýchame
Autori štúdie odhalili proces, ktorý pomáha fotosyntéze k ešte efektívnejšiemu vytváraniu kyslíka.
Výskumníci z University of California, San Diego identifikovali jedinečný bunečný mechanizmus, ktorý v prípade morského fytoplanktónu (pozn. redakcie: rastlinného planktónu) podporuje fotosyntézu. Autori štúdie tvrdia, že ak sa desaťkrát nadýchnete jeden z nádychov bude obsahovať kyslík vytvorený týmto mechanizmom.
Ich objav opisujú ako prelomový. Doteraz o tomto procese vedci nemali ani tušenie, no ukázalo sa, že môže zodpovedať od 7 do 25% všetkému vytvorenému kyslíku a zachytenému oxidu uhličitému v oceánoch. Ak však zoberú do úvahy aj fotosyntézu na súši, mechanizmus môže vytvárať až 12% kyslíku na planéte.
Fytoplanktón sa už dlhšiu dobu považuje za významný. Ide o drobné rastlinné organizmy vo vodných prostrediach, ktoré majú schopnosť fotosyntézy. Dokopy vytvárajú všetkými známymi mechanizmami až 50% kyslíku na planéte. V rámci štúdie vedci zistili, že enzým VHA pomáha fytoplanktónu vytvárať kyslík a zároveň fixovať oxid uhličitý.
„Naša štúdia predstavuje prelom v chápaní morského fytoplanktónu. Naprieč miliónmi rokov tieto drobné bunky v oceáne vykonávali drobné chemické reakcie a vytvorili mechanizmus, ktorý podporuje fotosyntézu a pomáhal smerovať trajektóriu života na planéte,“ tvrdí vedúci štúdie, Daniel Yee.
Viac kyslíku
Výskumníci odhalili komplexné vnútorné mechanizmy diatómov, ktoré sú bežným typom fytoplanktónu. Identifikovali enzým VHA, ktorý používa množstvo organizmov pri procesoch dôležitých pre život v oceánoch. Výskumníci tento enzým označujú aj ako „protónovú pumpu“ a nájsť ho môžeme od jednobunkovcov až po ľudí. Základnou funkciou tohto enzýmu je modifikovať pH okolitého prostredia.
U ľudí pomáha tento enzým obličkám tým, že reguluje funkcie moču a krvi. Rozďava obrovská (pozn. redakcie: najväčší žijúci druh lastúrnika) enzým používa na rozpustenie koralových útesov, do ktorých sa následne schováva. Koraly používajú tento enzým na podporu fotosyntézy ich symbiotických siníc.
Neprehliadnite
Autori štúdie sa chceli lepšie pozrieť na úlohu enzýmu VHA pri fytoplanktóne. Pomocou mikroskopických technológií vedci odhalili enzým VHA okolo chloroplastov vo vnútri buniek diatómov. Chloroplasty tohto fytoplanktónu sú obalené ďalšou membránou, ktorá sa nachádza okolo miesta, kde fytoplanktón premieňa CO2 a svetlo na organické zlúčeniny a kyslík.
„Podarilo sa nám zachytiť tento enzým a zistiť, kde sa presne v bunke nachádza. Následne sme experimentmi skúmali samotnú fotosyntézu a zistili sme, že enzým VHA tento proces podporuje,“ vysvetľuje Yee.
Enzým VHA pomáha fotosyntéze tým, že umožní fytoplanktónu zachytiť viac oxidu uhličitého a tým fytoplantkón produkuje komplexnejšie molekuly, napríklad cukry. Zároveň však vylučuje aj viac kyslíka ako vedľajší produkt. Nie všetok fytoplanktón má tento mechanizmus. Autori štúdie veria, že enzým VHA mohol diatómom poskytnúť výhodu vo fotosyntéze.
Odhalenie tohto jedinečného mechanizmu môže vedcom pomôcť lepšie pochopiť ekologické interakcie, no aj to ako sa môžu vplyvom klimatických zmien meniť.
Komentáre