과학자들이 심해의 유색 유기물에 관한 새로운 사실을 발견했습니다.

May 26, 2017 피코시아노박테리아가 주요 원인으로 밝혀졌습니다.

대기 이산화탄소의 약 절반이 바다에 고정되어 있습니다. 광합성을 통해 주로 피코시아노박테리아인 식물성 플랑크톤.

피코시아노박테리아는 담수 및 해양 환경에 널리 분포하는 단세포 미생물입니다. 생물학적으로 고정된 탄소의 상당 부분은 수면 에서 이러한 식물성 플랑크톤에 의해 형성되어 심해로 운반됩니다. 그러나 유색 용해 유기물(육지나 바다의 식물 찌꺼기에서 유래)이 어떻게 심해로 흘러 들어가는지는 여전히 불분명합니다.

메릴랜드 대학 환경과학센터(UMCES)의 화학자인 Michael Gonsior는 "우리는 아직 해양 탄소 순환을 이해하는 초기 단계에 있습니다."라고 말했습니다. 그는 바다의 특정 화학물질의 출처가 방대하고 복잡한 시스템이기 때문에 아직 잘 정의되지 않았다고 덧붙였습니다.

심해에서 용해된 유기물은 강이나 하천에서 발견되는 부식질 형광과 유사한 형광 신호를 표시합니다. 많은 과학자들은 이 물질이 유래되었다고 가정했습니다. 강과 하천에서 육지와 바다로 흘러 들어갑니다. 그러나 이 물질의 해양 출처가 있다는 증거가 늘어나고 있으며, 이는 심해에서 발견되는 이 유색 물질의 대부분을 설명할 수 있습니다.

UMCES 연구원 Gonsior와 Feng Chen은 해양 피코시아노박테리아에서 방출되는 유기물을 특성화하는 첫 번째 단계를 수행했습니다.

"우리의 원래 계획은 피코시아노박테리아의 바이러스 용해에서 방출되는 유기 탄소의 운명을 이해하는 것이었습니다"라고 분자 생물학자인 Chen은 말했습니다.

처음으로 그들은 배양된 피코시아노박테리아인 시네코코커스와 프로클로로코커스가 해양 환경에서 발견되는 일반적인 형광 신호와 밀접하게 일치하는 형광 성분을 방출한다는 것을 보여주었습니다.

시네코코커스와 프로클로로코커스는 모두 가장 바다에 풍부한 탄소 고정물. 따뜻한 온도를 선호하는 피코시아노박테리아는 해양 온난화가 계속된다면 금세기 말까지 10~20% 증가할 것으로 예측된다.

"푸른 바다를 항해할 때 많은 피코시안박테리아가 그곳에서 활동합니다. 그들은 이산화탄소를 유기 탄소로 바꾸고 유기물에서 나오는 심해 색의 일부를 담당할 가능성이 높습니다."라고 Gonsior는 말했습니다.

Gonsior와 Chen은 Synechococus의 계통을 연구하다가 우연히 발견했습니다. 그들은 독일 뮌헨 헬름홀츠 환경보건센터의 필립 슈미트-코플린(Philippe Schmitt-Kopplin) 교수와 공동으로 수행한 최첨단 질량 분석법을 사용하여 분자 구성을 조사함으로써 용해된 유기물의 거동을 측정할 계획이었습니다.

많은 생물학적 화합물은 빛으로 여기되면 빛을 냅니다. Gonsior는 흡광도와 형광을 측정하는 광학 분석을 수행했습니다.

"이 샘플의 첫 번째 형광 측정을 봤을 때 무슨 일이 일어나고 있는지 매우 분명했습니다. 우리는 피코시아노박테리아가 형광 유기 물질을 방출한다는 것을 발견했습니다. 이는 우리가 심해에서 보는 것과 유사하지만 강이나 하천에서도요." Gonsior가 말했습니다.

"바다에는 광합성을 하는 시아노박테리아가 풍부하기 때문에 이것은 나에게 흥미로운 일입니다. 우리는 오랫동안 이를 알고 있었지만 피코시아노박테리아와 형광성 용해 유기물 사이를 연관지은 사람은 아무도 없었습니다."라고 Chen이 말했습니다.

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