鉄不足が海洋フィトプランクトンの酸素生産を妨げる

海洋の微小藻類は、地球の酸素の多くを生産する上で不可欠であり、光合成を駆動するために鉄に依存していることが、Rutgers Universityの新たな研究で明らかになった。鉄が不足すると、これらのフィトプランクトンはエネルギーを無駄にし、気候変動の中で海洋食物連鎖を乱す可能性がある。南部海洋での現地研究は、この微量栄養素の不足がオキアミやクジラやペンギンなどの大型海洋動物の減少を招く可能性を強調している。

フィトプランクトンは、海洋生態系の基盤をなす微小な海洋藻類で、光合成により人間が呼吸する酸素の重要な部分を生成する。このプロセスには鉄が必要で、主に砂漠の塵や氷河の融解水から供給される。米国科学アカデミー紀要に掲載された研究は、鉄の制限がエネルギー利用の非効率を引き起こし、酸素生産と炭素捕捉を遅らせることを明らかにした。 「あなたが吸う息の半分は海洋由来の酸素で、フィトプランクトンから放出されるものです」と、共著者のPaul G. Falkowskiは説明した。彼はRutgers-New BrunswickのBennett L. Smith Chair in Business and Natural Resourcesの教授である。「私たちの研究は、広大な海洋地域でフィトプランクトンが酸素を生成する能力を鉄が制限していることを示しています。」 実際の影響を調べるため、主任著者のHeshani Pupulewatteは2023年と2024年に37日間にわたりイギリスの研究船上で現地調査を実施した。遠征は南アフリカ海岸から南大西洋を横断し、ウェッデル循環の氷域まで行き、戻ってきた。Falkowskiのラボで開発されたカスタム蛍光計を使用して、Pupulewatteはフィトプランクトンサンプルの蛍光を測定し、鉄ストレス時のエネルギー浪費を示した。 結果、鉄不足下では、光捕捉タンパク質の最大25%がエネルギー変換構造から分離し、過剰な蛍光と効率低下を引き起こすことがわかった。サンプルに鉄を添加すると接続が回復し、光合成が向上した。「海洋上でフィトプランクトンの鉄ストレス結果を実証し、サンプルをラボに持ち帰ることさえしませんでした」とPupulewatteは述べた。 気候変動による海洋循環の変化が鉄供給を減らす可能性があるとFalkowskiは警告した。これによりフィトプランクトンの成長が減少し、オキアミの個体数に影響し、次にアザラシやペンギン、クジラなどの捕食者に及ぶ。「鉄レベルが低下し、上位動物の餌が少なくなる時、これらの壮大な生き物の数が減るでしょう」と彼は言った。この研究は、海洋生産性と地球規模の炭素循環を支える鉄の分子レベルの役割を強調している。

関連記事

新たな研究で、西南極の氷融解による鉄が予想通り藻類の成長を促進せず、南部海洋の二酸化炭素吸収能力を低下させる可能性が明らかになった。研究者らは、氷山が運ぶ鉄が海洋生物にとって利用しにくい形態であることを発見した。この発見は、氷の損失が気候変動緩和に与える影響に関する前提を覆すものである。

AIによるレポート

ラトガース大学の新たな研究で、南極の氷棚から溶け出す融水が周辺海域に供給する鉄分は、科学者がこれまで想定していたよりもはるかに少ないことが明らかになった。むしろ、鉄分の大部分は深海水と大陸堆積物に由来する。この発見は、鉄肥沃化と炭素吸収への役割に関する期待に異議を唱える。

新たな研究で、世界の海洋で最も豊富なSAR11細菌が、栄養不足環境への適応によって自ら妨げられている可能性が明らかになった。ストレス下で、これらの微生物は細胞の失敗を経験し、成長を制限し、気候変動の中で海洋生態系に影響を及ぼす可能性がある。南カリフォルニア大学的研究者らは、これをこれらの支配的な生命形態の主要な弱点として強調している。

AIによるレポート

MITの研究者らは、一部の初期生命形態が地球大気中に蓄積される何億年も前に酸素を使い始めた証拠を発見した。この研究は、重要な酸素処理酵素を中生原亜紀時代に遡り、シアノバクテリアが生成した酸素を微生物が消費したことを示唆している。この発見は好気呼吸のタイムラインに関する従来の理解に挑戦する。

 

 

 

このウェブサイトはCookieを使用します

サイトを改善するための分析にCookieを使用します。詳細については、プライバシーポリシーをお読みください。
拒否