Překvapivý objev: Sinice v horku dýchají místo fotosyntézy, což mění chápání jejich přežití

Vědci z Izraelského oceánografického a limnologického výzkumu (IOLR) odhalili překvapivou strategii přežití sinic pod tepelným stresem. Nová studie zpochybňuje dlouholetý předpoklad, že přežití sinic je určeno výhradně schopností chránit fotosyntézu.

Vědci z Izraelského oceánografického a limnologického výzkumu (IOLR) odhalili překvapivou strategii přežití sinic pod tepelným stresem. Nová studie zpochybňuje dlouholetý předpoklad, že přežití sinic je určeno výhradně schopností chránit fotosyntézu. Místo toho se ukázalo, že klíčem k přežití může být pozoruhodný posun v energetické bilanci buněk, kdy je narušený fotosyntetický transport elektronů kompenzován dýcháním. Tento objev mění dosavadní chápání adaptace těchto mikroorganismů na měnící se podmínky prostředí.

Výzkum se zaměřil na Microcystis aeruginosa, toxickou sinici, která celosvětově vytváří škodlivé vodní květy, ovlivňující kvalitu vody, zdraví ekosystémů, rekreaci, rybolov a zdroje pitné vody. Tyto květy jsou obvykle spojeny s teplou vodou a očekává se, že se s rostoucími teplotami v důsledku změny klimatu budou zintenzivňovat. Vědci porovnávali dva kmeny Microcystis aeruginosa: jeden z jezera Kinneret, kde tato sinice vykazuje neobvyklé chování (kvete v pozdní zimě při relativně chladných teplotách), a často studovaný modelový kmen PCC7806.

Pro objasnění tohoto jevu vědci vystavili sinice extrémnímu zvýšení teploty o 20 °C a sledovali jejich reakci po 48 hodinách. Zkoumali, jak buňky regulují svůj energetický rozpočet prostřednictvím fotosyntézy a dýchání. Měření ukázala, že zatímco kmen z Kinneretu vynakládal veškerou energii na udržení fotosyntézy až do vyčerpání a ztráty hustoty buněk, modelový kmen snížil fotosyntetický proces a zaměřil se na dýchání, což mu umožnilo přežít.

Tato zjištění naznačují, že sinice přežívají tepelný stres prostřednictvím širší strategie řízení energie, než se dříve předpokládalo. Místo pouhé ochrany fotosyntézy se zdá, že tepelně tolerantnější kmen přežívá zvýšením dýchání, když je fotosyntéza oslabena. V těchto buňkách jsou fotosyntéza a dýchání úzce propojeny, takže dýchání může pomoci udržet funkci buňky, když teplo naruší fotosyntézu. Tento objev je důležitý pro pochopení adaptace sinic na měnící se klimatické podmínky a může přispět k vývoji strategií pro řízení škodlivých vodních květů.