Wpływ zakwaszenia oceanów na interakcje wirus-fitoplankton
Coccolithophyceae to klasa mikroglonów pokrytych maleńkimi wapiennymi łuskami, które odgrywają decydującą rolę w obiegu węgla w oceanach. W ramach projektu HI PH-IVE (Historical and current phytoplankton interactions with viruses: Emiliania huxleyi case study) zbadano reakcję Coccolithophyceae na nagłą zmianę klimatu. Nasza wiedza na temat zmian różnorodności biologicznej w obliczu zmieniającego się klimatu jest ograniczona brakiem informacji o bioróżnorodności eukariontów w oceanach oraz tempem tych zmian. W związku z tym, celem projektu HI PH-IVE było rozwikłanie złożoności oraz prędkości adaptacji na przykładzie Emiliania huxleyi, dominującego gatunku z klasy Coccolithophyceae występującego współcześnie w oceanach. Badacze opracowali markery genetyczne na potrzeby pierwszego badania, chcąc opisać mikroróżnorodność między i w obrębie blisko spokrewnionych kluczowych gatunków Coccolithophyceae, E. huxleyi oraz Gephyrocapsa oceanica. Rzucono także nowe światło na proces ewolucyjny tych gatunków, kontrolowany przez czynniki środowiskowe, a zwłaszcza przez temperaturę. Będzie to miało silny wpływ na nasze rozumienie zdolności przystosowania się w obrębie różnych populacji/gatunków przez częściowy przepływ genów między odległymi populacjami oraz przyszłą ocenę ich bioróżnorodności. W projekcie zademonstrowano także, w jaki sposób wirusy są fundamentalnie powiązane z historią istnienia E. huxleyi oraz regulacją tej populacji. Stanowi to dodatnią presję w kontekście wzmacniania i selekcji zdolności przystosowania się fitoplanktonu, a w konsekwencji bioróżnorodności. Zastosowano metodę metakodowania paskowego względem kontrastowych środowisk w Północnym Oceanie Atlantyckim na podstawie serii próbek pochodzących aż z 1960 r. W ten sposób uzyskano solidną strukturę umożliwiającą stworzenie modelu ekologicznego różnorodności molekularnej i adaptacji nisz ekologicznych do temperatury u rodzaju Gephyrocapsa. Wyniki doprowadzą do pierwszego globalnego badania łączącego metodę wielogenowego kodowania paskowego z genomiką i danymi uzyskanymi z metakodowania w kontekście środowiskowym dla fitoplanktonu o zasięgu kosmopolitycznym. Dzięki nim zespół HI PH-IVE udoskonali także prognozy dotyczące wpływu zmiany klimatu na fitoplankton. Wyniki projektu pomogą zrozumieć kluczowe cechy genetyczne decydujące o zdolności przystosowania się pozwalające tym organizmom zaadaptować się do życia w środowiskach poddanych licznym formom stresu i przetrwać infekcje wirusowe i rosnące zakwaszenie światowych oceanów.
