ЗАКРОЙ ГЛАЗА и начинай свой райский отпуск: напиток под зонтиком в руке, дрянной детективный роман на коленях, ритмичная волна волн в ушах и, конечно же, свежий соленый аромат моря.
Этот поэтический запах частично исходит от так называемого соединения серы, диметилсульфида, или DMS, ключевого игрока в экосистемах океана и погодных условиях. Ученые из Института Науки Вейцмана в Израиле наконец-то выяснили, как определенные океанские водоросли – водоросли, обитающие в верхней залитой солнцем части моря – производят ароматическое химическое вещество.
Ферменты водорослей всему объяснение
В статье, опубликованной в журнале Science в прошлый четверг, исследователи определили фермент, который водоросли используют для создания этого соединения, и гены, кодирующие этот фермент, под названием Alma1. Они также обнаружили аналогичные гены у других океанических организмов, что позволяет предположить, что это соединение серы вырабатывает гораздо больше организмов, чем они знали ранее.
Группа подтвердила идентификацию своего фермента, поместив ген белка в E. coli, которая естественным образом не создает ароматическое соединение серы. Они получили желаемое подтверждение – кишечная палочка создавала вонючий DMS. «Это золотой стандарт доказательства того, что он катализирует эту реакцию», – говорит Том Хэнсон, профессор морской биологии из Университета Делавэра, не связанный с исследованием. «Так что они действительно справились», – говорит он. «Это пример того, как объединить секвенирование следующего поколения и биохимию, чтобы действительно элегантным способом закрепить реакции на ферментах».
Фермент Alma1, помимо создания молекулы, придающей пляжу особый запах, имеет решающее значение для здоровья океана. Глобальная экосистема опирается на тонкий баланс серосодержащих химических реакций, превращающих одно соединение в другое, что в совокупности называется серным циклом. Подобно циклу углерода, в котором растения перерабатывают углекислый газ, производимый животными, различные организмы потребляют и производят соединения серы, которые делают возможной жизнь – над сушей и над морем.
Зачем морским обитателям запахи
Ароматический DMS сделан из другого химического вещества, которое водоросли используют в качестве защиты от солености своего морского жилища. Водоросли превращают часть этого защитного химического вещества в неприятный запах, который достигает нашего носа, и после смерти выделяет его в воду.
Если водоросли погибли из-за вирусной инфекции, другой фитопланктон подхватит этот химический выброс и интерпретирует его как предупреждение, вооружившись против заражения. «Это похоже на сигнал для водорослей, говорящих своим приятелям в толще воды: лучше защититесь от вируса», – говорит Хэнсон. Даже морских птиц привлекает запах, который предупреждает их о маленьких рыбках в воде. «Когда организмы узнают, что есть DMS, это сигнал« О, здесь есть еда », – говорит Хэнсон.
Через некоторое время выбросы сернистых водорослей улетучиваются в атмосферу, где отдыхающие могут насладиться прекрасным запахом. Это медленное просачивание на самом деле является самым распространенным источником биологической серы в атмосфере – серы, которая помогает в образовании облаков. Ученые считают, что он играет важную роль в контроле температуры планеты. «Если бы этих реакций не было, у нас была бы совсем другая планета, и она не была бы пригодной для жизни», – говорит Хэнсон. «Мы полагаемся на эти микроорганизмы, катализирующие эти конкретные реакции как часть их метаболизма.”
Так это и является характерным запах морского бриза? Именно так. Обитатели океана, от крошечного планктона до морских птиц, общаются друг с другом, что в конечном итоге делает ваш пляжный отдых возможным.
Обговорення