İtaliyanın Phlegraean Fields vulkanik fəaliyyətin qaynar nöqtəsidir – asidik isti bulaqlarla cibində daim dəyişən bir mənzərə. Bu nəhəng kaldera eramızın 79-cu ildə püskürməsi nəticəsində Roma şəhəri Pompeyi yer üzündən silən Vezuvi vulkanının da daxil olduğu Kampaniya vulkan qövsünün bir hissəsidir. Bununla belə, bu mühitin düşmən və qaynar şərtlərinə baxmayaraq, bəzi mikroorqanizmlər inkişaf edir.

Miçiqan Dövlət Universitetinin tədqiqatçıları xüsusi yosunların bu cür ekstremal şəraitdə necə sağ qaldığına dair yeni məlumatlar üzə çıxarmağa ümid edirlər.

Bitki Fiziologiyasında nəşr olunan məqalədə MSU-DOE Bitki Tədqiqat Laboratoriyası və Uolker laboratoriyasının tədqiqatçıları Bitki Biologiyası Departamentinin Shachar-Hill laboratoriyası ilə əməkdaşlıq edərək Cyanidioschyzon merolae və ya C. merolae və onun öz qidasını fotosintez etmək üçün unikal qabiliyyətini öyrənirlər. C. merolae-nin belə ekstremal şəraitdə necə işlədiyini başa düşmək elm adamlarına Yerdəki bütün həyat üçün vacib olan fotosintez prosesini daha yaxşı ekstrapolyasiya etməyə və ya təkmilləşdirməyə kömək edə bilər.

Elm təbiətin eyni çətinliklərlə necə mübarizə apardığına dair yalnız dar bir dilim təsvir etdi, lakin fərqli yollarla “dedi bu araşdırmanın əsas tədqiqatçısı Berkley Walker. Məqalə “bir şeyin edildiyini gördüyümüz yolun edilməsi lazım olan şəkildə olmadığını müəyyən etmək üçün çox yaxşı iş gördü.”

Bu tədqiqat C. merolae-də karbon konsentrasiya mexanizmi və ya CCM-ə baxır. Bir çox fotosintetik orqanizmlər fotosintezin səmərəliliyini artırmaq üçün CCM-dən istifadə edirlər. CCM çatdırılma sürücüsü kimi çıxış edir, karbon dioksidi götürür və onu ən yaxşı istifadə oluna biləcəyi yerə qoyur.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1738908495&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-volcanic-hot-algae-reveal-photosynthetic.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xNjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTYwIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xNjAiXV0sMF0.&dt=1738908495695&bpp=1&bdt=55&idt=76&shv=r20250205&mjsv=m202502040101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1738908467%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1738908467%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1738908467%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6568841365654&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=1872&biw=1519&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=95344791%2C95350441%2C95350549%2C95352068%2C95351059%2C95347433%2C95350016&oid=2&pvsid=3015334950730070&tmod=1010082065&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=80

Hal-hazırda, CCM bitkilərdə yaxşı başa düşülür, lakin yalnız bir ovuc yosun növləri üçün yaxşı xarakterizə olunur.

Bitki Biologiyası Departamentinin aspirantı və Molekulyar Bitki Elmləri magistr proqramının aspirantı Anne Steensma, “C. merolae çox sadə orqanizmdir, ona görə də insanların adətən karbon konsentrasiyası mexanizminin necə işlədiyi ilə əlaqələndirdiyi bütün strukturlara və qabiliyyətlərə malik deyil” dedi. O, bu araşdırmanın ilk həmmüəllifidir. “Kağızımız karbon konsentrasiyası mexanizmini qurmaq üçün lazım olan… əsas xüsusiyyətlərin nə olduğunu öyrənir.”

MDU-nun Statistika və Ehtimal Departamentinin əməkdaşları ilə işləyən tədqiqatçılar C.merolae-ni simulyasiya etmək üçün riyazi modellər hazırlayıblar. Tədqiqatçıların bundan sonrakı tədqiqatlarda istifadə etməyə davam edə bilməsi üçün yosunların bu modelini hazırlamaq və təkmilləşdirmək üçün çox səy göstərildi.

Steensma ilə birlikdə bu məqalənin birinci müəllifi Joshua Kaste, “Bu araşdırmada böyük bir problem, modelimizə qoşduğumuz bir çox fərqli parametrin bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə necə işlədiyini başa düşmək idi” dedi. “Bu, statistika şöbəsində Dr. Chih-Li Sung və Junoh Heo ilə əməkdaşlığımızı həyati əhəmiyyətli etdi.”

Bu modeli yaratmaq üçün tədqiqatçılar modelin real həyatda C. merolae hüceyrəsi kimi fəaliyyət göstərməsinə və ya ona mümkün qədər yaxın olmasına imkan verəcək məlumatları daxil edirlər. Bu, bir az aktyora ssenari vermək kimi bir şeydir: Siz aktyorun deyəcəyi sözləri bilirsiniz, amma ifasının hər detalını deyil. Tədqiqatçıların ən yaxşı başa düşdüyü CCM komponentləri, mümkün qədər dəqiqliklə mexanizmin modelini yaratmaq üçün kompüteri kodlayan skriptdir.

Bu modelə sahib olmaq tədqiqatçılara yosunların necə reaksiya verə biləcəyini görmək üçün yeni şərtlər daxil etməyə imkan verir. Məsələn, onlar modelin hissələrini çıxara və onun CCM funksiyasını pozub- pozmadığını görə bilərlər. Bu, tədqiqatçılara yosunların hansı hissələrinin CCM üçün həyati əhəmiyyət daşıdığını daraltmağa kömək edə bilər.

PRL və Bitki Biologiyası Departamentində dosent kimi xidmət edən Uoker, “Bu, bizə karbon konsentrasiyası mexanizminin yaradılması üçün” irəliyə doğru minimal yolu göstərir” dedi. “Buna baxmağın başqa yolu odur ki, bəlkə biz C. merolae-də bu sadə karbon konsentrasiya sistemini təkmilləşdirə və onun altında yaşadığı ekstremal mühitlərdə daha da böyük artıma nail ola bilərik.”

Daha çox məlumat: Anne K Steensma və digərləri, Qeyri-müəyyənlik kəmiyyəti ilə modelləşdirmə qeyri-kanonik yosunların karbon konsentrasiyası mexanizminin əsaslarını ortaya qoyur, Bitki Fiziologiyası (2024). DOI: 10.1093/plphys/kiae629

Michigan State Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir 

Daha çox araşdırın

Mühəndis fermentlər bitkilərin daha yüksək temperaturlara uyğunlaşmasına kömək edə bilər