Earth Times徽标
RSS订阅 Google+ Facebook 推特 链接 Pinterest



海洋浮游生物在碳隔离中的作用

经过迈克·坎贝尔-22 Jun 2011 17:7:0 GMT
海洋浮游生物在碳隔离中的作用

世界海洋是二氧化碳的主要水槽,估计含有超过90%的库存。在全球变暖的某个时候(可能,至少),必须了解世界海洋中的碳通量以及可能影响它的参数。

普利茅斯海洋实验室和海洋生物协会(英国)的研究人员与北卡罗来纳大学(美国)的同事一起为我们理解海洋浮游生物与海洋pH的关系做出了重要贡献。海洋是大量简单的单细胞生物,称为浮游植物,它们在隔离二氧化碳中起着重要作用,这些二氧化碳通过光合作用从大气中溶于大气中。据信这种机制负责去除大约一半的CO2通过燃烧化石燃料而产生的;比世界雨林和所有其他陆地系统所消耗的比例更大。

该研究发表在PLOS生物学6月21日,专注于一组浮游植物,称为cocolithophotom。这些生物具有在细胞表面的细胞内形成碳酸钙(粉笔)的保护层的能力。在全球范围内,这种钙化代表了从海面水到海床的非常明显的碳通量。随着这些生物的死亡,它们含有碳酸钙,它们含有下沉的海底,作为海底的一部分。

研究人员发现,环糖岩使用与在脊椎动物生物体中某些细胞中观察到的相似机制来帮助钙化过程。这些生物能够将碳酸氢盐和钙转运到其细胞中,然后形成碳酸钙保护层。钙化过程会在细胞内产生氢离子(质子),并可能导致代谢性酸中毒 - 细胞的酸化 - 除非有机体具有调节它的机制。研究人员能够证明,环糖岩通过专门的蛋白质孔或离子通道消除了多余的质子,并鉴定了负责任的基因。该机制使生物体能够保持可接受的细胞pH,同时允许钙化过程继续。

“这些h+[质子]通道属于一组独特的转运蛋白,这些蛋白最近在某些经历代谢性酸中毒的动物细胞中发现。事实证明H+通道基因也存在于其他浮游植物群中... [[]属于与植物或动物无关的群体。我们的发现表明,H+通道比以前想象的更为广泛,并且在进化较远的生物的一系列细胞过程中,它们在调节细胞pH值方面起着关键作用。”该研究的合作者Glen Wheeler解释说。

海洋生物学协会的合着者科林·布朗利(Colin Brownlee)解释说:“作品的关键发现是Coccolithophotores中的H+通道活动取决于外部pH。这些发现最终将更好地理解[Phytoplankton]如何响应[Phytoplankton]海洋化学由于大气二氧化碳在海面水域的溶解而导致的。”

这些生物中的钙化过程非常依赖pH值。海洋科学界普遍认为,由于CO的解散,海洋变得越来越酸性2(形成碳酸)。浮游植物物种中的钙化过程可能会受到这种变化的直接影响。

顶部图片来源:©Sanyal