Таинство и первозданность древних рек будут нарушены?

Первозданное состояние незагрязненных водных путей может остаться в прошлом, согласно результатам научного исследования опубликованного на этой неделе в журнале "Geophysical Research Letters". Вид пресноводных водорослей, которые живут в течениях и реках, называющиеся Didymo или Didymosphenia geminata, способны заселять и доминировать на дне некоторых чистейших водных путей во всем мире, именно из-за того, что они настолько чистые. Водоросли Didymo действуют с небольшой помощью своих друзей – в данном случае бактерии – которые позволяют использовать питательные вещества подобные фосфору.

Цветки водоросли Didymo, также известной как "сопли камней", как сообщил ученый П.В. Сандэшвор (P.V. Sundareshwar) из Школы Южной Дакоты Шахт и Технологии, состоят из стеблей, которые формируют толстые олитографические пласты или среду с низким содержанием питательных веществ в течениях и реках. П.В. Сандэшвор является главным автором исследовательского документа. "В течение последних десятилетий, человеческая деятельность привела ко многим необычным явлениям в окружающей среде" – сообщил он. "Теперь еще появились и водоросли Didymo". Пресноводная диатома стала очень популярным явлением. Didymo стала причиной снижения питательных веществ в реках Северной Америки и Европы. Она также захватила водные пространства в Южном Полушарии, включая Новую Зеландию и Чили. Поскольку эти растения изменяют пищевые сети и обладают потенциалом для влияния на рыбные промыслы, "Didymo представляет собой угрозу для экосистемы и медицинской экономики этих водных течений", как сообщил Сандэшвор.

Цветки водорослей обычно связаны с вкладом питательных веществ, которые обеспечивают рост микроскопических водных растений. Способность же Didymo расти плодовито в водах, где такие питательные вещества как, например, фосфор находятся в очень маленьких количествах, озадачивают ученых. Специалисты по окружающей среде попытались умерить и научиться предсказывать распространение цветков Didymo. Но как диатомам удавалось так сильно разрастаться в олиготрофических системах, оставалось для них неизвестным. В анализе, профинансированном Национальным Фондом Науки, Сандэшвор и его коллеги обнаружили, что водоросли Didymo способны собирать фосфор из воды. Ученые провели свое исследование в Быстром Ручье, незагрязненное горное течение в западной части Южной Дакоты, где появление Didymo стали наблюдать еще в 2002году. Цветки Didymo занимают вплоть до десяти километров ручья в длину.

Didymo развивается в Быстром Ручье путем биогеохимических процессов в биофильмах расположенных на пластах. Didymo формирует пласты следующим образом: новые стебли развиваются на поверхности, а более старые стебли, которые уже впитали фосфор, смещены во внутренние области пластов. Фосфор доступен для Didymo благодаря деятельности бактерий, которые живут на этих пластах. "Этот анализ отвечает на вопрос, как Didymo может обильно произрастать в течениях и реках с низким содержанием питательных веществ" – сообщил Тим Кратс (Tim Kratz), программный директор из отделения биологии окружающей среды. "Он открыл поразительный механизм, благодаря которому Didymo собирает фосфор из реки" – добавил Кратс – "затем создает микросреду, которая позволяет микробам делать эти питательные вещества доступными для роста водорослей Didymo".

Концентрация фосфора на пластах, состоящих из Didymo, сильно превышает уровень, основанный на содержимом питательного вещества поверхностных вод, как отметил Сандэшвор. "Способность пластов сохранять фосфор связан с наличием железа в воде". Клетки Didymo абсорбируют или конденсируют на их поверхностях, как железо, так и фосфор. Затем бактериальные процессы на пласте взаимодействуют с железом для увеличения биологической доступности фосфора.

Результаты исследования помогут ученым и специалистам идентифицировать водные течения подверженные влиянию цветков Didymo. "У них также есть потенциал для открытий, которые могут остановить этот плодовитый рост организма в реках по всему свету" – сообщил Сандэшвор. "Это исследование, являющееся всего лишь предположением того, как наука должна действовать, проведено в одном небольшом ручье в Южной Дакоте, но может быть переведено в водных течениях по всему земному шару".