Jennifer Chu, Massaçusets Texnologiya İnstitutu tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Fitoplankton tərkibində qlobal dəyişikliklər. Müəllif: Nature Climate Change (2026). DOI: 10.1038/s41558-026-02598-w

Biz nə yeyiriksə, o da ouq. Okeanda əksər canlılar qidalarını fitoplanktondan alırlar. Bu mikroskopik, bitkiyəbənzər yosunlar krill, dəniz ilbizləri, bəzi kiçik balıqlar və meduzalar üçün əsas qida mənbəyidir və onlar da öz növbəsində insanlar da daxil olmaqla, okeanın ən böyük yırtıcılarının ovuna çevrilən daha böyük dəniz heyvanlarını bəsləyirlər.

İndi MIT alimləri fitoplanktonun tərkibinin və okeanın əsas qidasının iqlim dəyişikliyi ilə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişəcəyini aşkar edirlər. Bu gün “Nature Climate Change” jurnalında dərc olunan bir araşdırmada , komanda bildirir ki, dəniz səthinin temperaturu növbəti əsrdə artdıqca qütb bölgələrindəki fitoplankton zülal baxımından daha az, karbohidrat baxımından daha çox və ümumilikdə qida baxımından daha az olmağa uyğunlaşacaq.

Nəticələr, komandanın okean temperaturu, dövranı və dəniz buz örtüyündəki dəyişikliklərə cavab olaraq fitoplanktonun tərkibini simulyasiya edən yeni modelinin nəticələrinə əsaslanır. İnsanların 2100-cü il ərzində istixana qazları buraxmağa davam etdiyi bir ssenaridə, komanda, xüsusən də qütb bölgələrində dəyişən okean şəraitinin fitoplanktonun zülallar və karbohidratlar və lipidlər balansını təxminən 20% dəyişdirəcəyini aşkar etdi. Tədqiqatçılar son bir neçə onillikdə müşahidələri təhlil etdilər və artıq real dünyada bu dəyişikliyin əlamətini tapdılar.

“Biz qütblərdə bir növ fast food okeanına doğru irəliləyirik”, – deyə tədqiqatın aparıcı müəllifi və MIT postdoksu Şlomit Şaroni bildirib. “Bu proqnoza əsasən, əsrin sonuna qədər səth okeanının qida tərkibi çox fərqli görünəcək.”

Tədqiqatın MIT-dən olan həmmüəllifləri Mick Follows, Stephanie Dutkiewicz və Oliver Jahn; Rod-Aylend Universitetindən Keisuke Inomura; Kanadanın Halifax şəhərindəki Dalhousie Universitetindən Zoe Finkel, Andrew Irwin və Mohammad Amirian; və Davisdəki Kaliforniya Universitetindən Erwan Monierdir.

Qidalanma məlumatları

Fitoplankton okeanın yuxarı, günəş işığı ilə işıqlandırılan təbəqələrindən keçir. Qurudakı bitkilər kimi, dəniz mikroyosunları da fotosintetikdir. Onların böyüməsi günəş işığından, atmosferdən karbon qazından və dərin okeandan çıxan azot və dəmir kimi qida maddələrindən asılıdır.

Fitoplanktonun iqlim dəyişikliyinə necə reaksiya verəcəyini araşdırarkən, elm adamları əsasən okean temperaturunun yüksəlməsinin fitoplankton populyasiyalarına necə təsir edəcəyinə diqqət yetiriblər. Planktonun tərkibinin dəyişib-dəyişməyəcəyi və necə dəyişəcəyi daha az aydındır.

Şaroni deyir ki, “Fitoplanktonun qida dəyərinin iqlim dəyişikliyi ilə dəyişə biləcəyi barədə məlumatlılıq var idi, lakin bu suala birbaşa cavab vermək üçün çox az iş görülüb.”

O və həmkarları okean şəraitinin fitoplanktonun makromolekulyar tərkibinə necə təsir etdiyini anlamağa çalışdılar. Makromolekullar həyat üçün vacib olan böyük molekullardır. Makromolekulların əsas növlərinə zülallar, lipidlər, karbohidratlar və nuklein turşuları (DNT və RNT-nin tikinti blokları) daxildir. Fitoplankton da daxil olmaqla, hər bir həyat forması, özünəməxsus mühitdə yaşamasına kömək edən makromolekulların balansından ibarətdir.

Yer, Atmosfer və Planet Elmləri Departamentinin professoru Follows deyir: “Canlı orqanizmdəki demək olar ki, bütün maddələr bu geniş molekulyar formalarda olur və hər biri orqanizmin özünü tapdığı şəraitdən asılı olaraq müəyyən fizioloji funksiyaya malikdir”.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Balanssız pəhriz

Tədqiqatçılar yeni tədqiqatlarında əvvəlcə bugünkü okean şəraitinin fitoplanktonun makromolekulyar tərkibinə necə təsir etdiyini araşdırdılar. Komanda Dalhousie-dəki əməkdaşları tərəfindən aparılan laboratoriya təcrübələrindən əldə edilən məlumatlardan istifadə etdi. Bu təcrübələr fitoplanktonun zülallardan karbohidratlara qədər makromolekullar balansının suyun temperaturundakı dəyişikliklərə və işığın və qida maddələrinin mövcudluğuna cavab olaraq necə dəyişdiyini aşkar etdi.

Bu laboratoriya əsaslı məlumatlarla qrup, laboratoriyadakı planktonun müxtəlif işıq və qida şəraitində zülal balansını karbohidratlara necə yenidən tənzimlədiyini simulyasiya edən kəmiyyət modeli hazırladı . Daha sonra Şaroni və İnomura bu yeni modeli əvvəllər MIT-də hazırlanmış okean dövranı və dinamikasının müəyyən edilmiş modeli ilə birləşdirdilər. Bu modelləşdirmə kombinasiyası ilə onlar dünyanın müxtəlif yerlərində və fərqli iqlim ssenarilərində okean şəraitinə cavab olaraq fitoplankton tərkibinin necə dəyişdiyini simulyasiya etdilər.

Komanda əvvəlcə bugünkü iqlim şəraitini modelləşdirdi. Müşahidələrə uyğun olaraq, onların modeli bu gün orta fitoplankton hüceyrəsinin yarısından bir qədər çoxunun zülallardan ibarət olduğunu proqnozlaşdırır. Qalan hissəsi isə karbohidratlar və lipidlərin qarışığıdır.

Maraqlıdır ki, qütb bölgələrində fitoplanktonlar bir qədər daha çox zülalla zəngindir. Qütblərdə dəniz buzunun örtüyü fitoplanktonun günəş işığını uda biləcəyi miqdarı məhdudlaşdırır. Tədqiqatçılar, fitoplanktonun orqanizmlərin zəif günəş işığını effektiv şəkildə udmasına kömək etmək üçün daha çox işıq toplayan zülallar istehsal etməklə uyğunlaşa biləcəyini düşünürlər.

Lakin, gələcək iqlim dəyişikliyi ssenarisini modelləşdirərkən, komanda fitoplankton tərkibində əhəmiyyətli bir dəyişiklik aşkar etdi. Onlar insanların 2100-cü il ərzində istixana qazları buraxmağa davam etdiyi bir ssenarini simulyasiya etdilər. Bu ssenaridə okean dəniz səthinin temperaturu 3 dərəcə Selsi artacaq və bu da dəniz buz örtüyünü əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq. İsti temperaturlar həmçinin okeanın dövranını, eləcə də dərin okeandan yuxarı dövr edə biləcək qida maddələrinin miqdarını məhdudlaşdıracaq.

Bu şərtlər altında model, əvvəlki tədqiqatlarla uyğun olaraq, qütb bölgələrində fitoplankton populyasiyasının əhəmiyyətli dərəcədə artacağını proqnozlaşdırır. Unikal olaraq, bu model qütb bölgələrindəki fitoplanktonun zülalla zəngin tərkibdən karbohidrat və lipidlə zəngin tərkibə keçəcəyini proqnozlaşdırır. Onlar müəyyən ediblər ki, planktonun o qədər də çox işıq toplayan zülala ehtiyacı olmayacaq, çünki daha az dəniz buzu günəş işığını orqanizmlərin udmasını daha asan təmin edəcək. Bu qütb fitoplanktonlarında ümumi zülal səviyyəsi 30%-ə qədər azalacaq və karbohidrat və lipidlərin töhfəsi müvafiq olaraq artacaq.

Karbohidrat və lipidlə zəngin fitoplankton populyasiyasının dəniz qida şəbəkəsinin qalan hissəsinə necə təsir göstərə biləcəyi məlum deyil. Bəzi orqanizmlər zülalın azalması səbəbindən stress keçirə bilsə də, qış boyunca sağ qalmaq üçün lipid ehtiyatı yaradan digər orqanizmlər inkişaf edə bilər.

Komanda həmçinin subtropik, daha yüksək enlikli bölgələrdə fitoplanktonu simulyasiya etdi. Bu okean ərazilərində fitoplankton populyasiyalarının 50% azalacağı gözlənilir və komandanın modelləşdirməsi onların tərkibinin də dəyişəcəyini göstərir.

İsti temperaturlarla okeanın dövranı yavaşlayacaq və dərin okeandan yuxarı qalxa biləcək qida maddələrinin miqdarını məhdudlaşdıracaq. Buna cavab olaraq, subtropik fitoplankton kifayət qədər günəş işığı və qida maddələri arasında tarazlıq yaratmaq üçün daha dərin dərinliklərdə yaşamağın yollarını tapmalı ola bilər. Bu şəraitdə orqanizmlər, ehtimal ki, qütb həmkarlarının daha az ehtiyac duyacağı eyni fotosintetik zülallardan istifadə edərək bir az daha çox proteinlə zəngin tərkibə keçəcəklər.

Ümumilikdə, iqlim dəyişikliyi ilə fitoplankton populyasiyalarında proqnozlaşdırılan dəyişikliklər nəzərə alınmaqla, onların dünya üzrə orta tərkibi daha çox karbohidratla zəngin və az qidalı tərkibə keçəcək.

Tədqiqatçılar bir addım daha irəli gedərək, modelləşdirmələrinin digər alimlərin əvvəllər Arktika və Antarktika bölgələrindən topladıqları kiçik fitoplankton sahə nümunələri ilə uyğun gəldiyini müəyyən etdilər. Bu nümunələr göstərir ki, komandanın modelində iqlim istiləşməsi şəraitində proqnozlaşdırıldığı kimi, fitoplankton tərkibi son bir neçə onillikdə daha çox karbohidrat və lipid baxımından ağırlaşıb .

Şaroni izah edir ki, “Bu bölgələrdə artıq iqlim dəyişikliyini görmək mümkündür, çünki dəniz buzları artıq əriyir. Modelimiz göstərir ki, qütb planktonundakı zülallar azalır, karbohidratlar və lipidlər isə artır.”

Folks əlavə edir: “Məlum olur ki, Arktikada iqlim dəyişikliyi sürətlənir və fitoplanktonun tərkibinin artıq reaksiya verdiyini göstərən məlumatlarımız var. Əsas mesaj budur: dəniz qida şəbəkəsinin əsasındakı kalori miqdarı artıq dəyişir. Və bu dəyişikliyin qida şəbəkəsindən necə keçəcəyi barədə dəqiq bir hekayə yoxdur.”