Что движет жизнью в тропиках?
Исследования указывают на жару, а не на свет, в качестве двигателя биоразнообразия
Что обуславливает процветание тропической жизни: температура или солнечный свет?Тут необязательно последует ответ "и то, и другое". Согласно исследованию, опубликованному на этой неделе в онлайновой версии журнала PNAS Early Edition, бурное развитие видов в тропиках намного больше связано с теплом, чем со светом. "Разнообразие не имело отношения к продуктивности (от фотосинтеза), но оно было сильно связано с температурой", - сказал Джед Ферман, биолог из Университета Южной Калифорнии, который возглавил группу ученых, изучавших образцы бактерий из теплых и холодных океанов.
Группа Фермана обнаружила, что разнообразие образцов, взятых поблизости экватора, было большим. В образцах в частности из низкопродуктивных вод все же присутствовали многие виды бактерий, наталкивая на мысль, что фотосинтез оказывает небольшое влияние на разнообразие. По словам Фермана, многие исследователи пытались разделить влияние температуры и солнечного света, но это оказалось сложно сделать, изучая высшие организмы. Он также добавил, что бактерии являются идеальным предметом исследований из-за их обширного ареала и возможности использовать последним временем генотипоскопию.
Вопрос "Что приводит к разнообразию?" очень важен для биологов, которые стремятся раскрыть основные правила, руководящие жизнью. "Руководят ли разнообразием основные законы, и если да, то какова их основа?" - спрашивал Ферман.
Так называемый динамический закон связывает степень метаболизма, размножения и других биологических процессов с движением атомов и молекул. Такое движение ускоряется с ростом температуры, предположительно ускоряя биологические процессы. Ферман называет это гипотезой "красная королева бежит быстрее, когда ей жарко". Считается, что производительность также способствует разнообразию, увеличивая пищевые ресурсы. Это гипотеза, что "больший пирог можно разделить на большее количество кусков". По словам Фермана, обе гипотезы могут иметь силу, но результаты исследований его группы показывают, что "кинетика метаболизма, выбор места для жизни имеют сильное влияние на разнообразие видов".
Биологам было в течение многих столетий известно, что наибольшее биоразнообразие животных и растений в тропиках, хотя они не могли прийти к согласию относительно того, что - температура или продуктивность, было причиной этого. Группа Фермана первой показала, что к бактериям применима та же модель. И как показывает исследование PNAS, бактерии являются полезным средством в изучении причин биоразнообразия.
Ферман, основатель кафедры морской биологии им. Маккаллока-Кросби в Колледже литературы, искусств и наук при университете Южной Калифорнии, изучал бактерии с начала 1980-х годов, когда новые инструменты и технологии значительно усовершенствовали способность ученых определять виды микробов.
С тех пор ученые поняли, что бактерии играют центральную роль в океанах. По словам Фермана, больше половины двуокиси углерода, вдыхаемого морскими организмами, исходит от бактерий. Бактерии также составляют наибольшее возможное разнообразие на планете, контролируют жизненно необходимые бигеохимические циклы и являются неотъемлемой частью пищевой цепочки.
"Я изучаю их, потому что даже, несмотря на то, что они невидимы, они невероятно важны", - сказал Ферман.
