На дне океана проживают целые эволюционные ветви созданий, о которых мы ничего не знаем
«С 1960-х годов было известно, что разнообразие видов в глубоком море очень велико», — пояснил Эндрю Гудей, глубоководный биолог и почетный научный сотрудник Национального центра океанографии в Англии. Однако ученые лишь недавно узнали, что это не просто отдельные виды, а целые неизвестные ветви эволюции, которые еще предстоит изучить.
Согласно исследованию, глубоководное дно океана покрывает более половины поверхности Земли и при этом является домом для некоторых из наименее изученных экосистем. Предыдущее исследование анализировало ДНК, собранную в толще воды, от дна океана до поверхности, поэтому это последнее исследование стремилось дополнить картину и дать глобальное представление о биоразнообразии в океане, изучая ДНК морского дна в глубоководных отложениях.
Исследовательская группа секвенировала ДНК из 418 образцов морского дна, собранных во всех основных океанических бассейнах в период с 2010 по 2016 год, и сравнила их с существующими данными ДНК из остальной части океана, отделив известную ДНК мертвых организмов, опустившихся на дно, от ДНК организмов, обитающих на морском дне изначально.
Вместо того, чтобы пытаться идентифицировать отдельные виды по ДНК, команда рассмотрела то, что они назвали вариантами последовательностей ДНК, чтобы различать основные группы видов, такие как семейства или отряды.
Оказалось, что большая часть ДНК морского дна нельзя отнести к известным группам на древе жизни Земли. Иными словами, этот генетический материал принадлежал к неизвестному семейству, отряду или другой таксономической группе. Команда сосредоточилась на эукариотической ДНК мелких организмов. «Мы говорим о мелких животных размером менее миллиметра и, вероятно, о множестве простейших, множестве одноклеточных организмов», — пояснил Гудей.
Геном более крупных животных, таких как осьминоги, еще не был секвенирован, поэтому богатство глубоководной жизни, вероятно, даже больше, чем то, что обнаружила команда. Гудей отметил, что они также рассматривали только ДНК, содержащуюся в отложениях, а не в обнажениях скал или других глубоководных нишах, где также могут жить другие организмы.
Почему на морском дне так много жизни?
Неудивительно, что так много биоразнообразия находится глубоко под поверхностью океана. Морское дно — более сложная среда, чем океан над ним, с микросредами обитания, такими как глубокие коралловые рифы и подводные вулканы, к которым виды могут адаптироваться. «Если у вас очень однородная среда, то и обитающие в ней иды подвергаются воздействию одной и той же среды обитания. Но если эта среда обитания разделена на множество микросред, возникает вынужденное разделение видов», — отметили ученые.
Исследователи также узнали больше о роли глубин океана в так называемом биологическом насосе, процессе, посредством которого океанические организмы, такие как фитопланктон, поглощают углерод из атмосферы вблизи поверхности и погружаются в глубокие слои моря, где углерод улавливается. отложения. Команда смогла предсказать силу насоса на основе состава ДНК в отложениях, поэтому теперь исследователи знают, что некоторые сообщества планктона играют большую роль, чем другие, в поглощении углекислого газа и регулировании климата.
Исследователи секвенировали ДНК из глубоководных отложений по всему миру и обнаружили, что на морском дне как минимум в три раза больше жизни, чем в остальной части океана. Более того, почти две трети форм этой жизни еще официально не идентифицированы.