Okeanın sirli “qarı” iqlim dəyişikliyi ilə bağlı mühüm məlumatları üzə çıxara bilər

Okeanın dərinliklərinə doğru fasiləsiz çökən mikroskopik hissəciklərin gözlənilməz xüsusiyyəti Yer kürəsinin karbon balansına əhəmiyyətli təsir göstərə bilər. Alimlər müəyyən ediblər ki, okean “qarı” adlandırılan üzvi hissəciklərin yapışqanlığı bakteriyaların onları parçalama sürətinə təsir edir. Bu isə karbonun nə qədər hissəsinin okeanın dərin qatlarına çataraq uzun müddət saxlanılacağını müəyyənləşdirə bilər.  ABŞ-ın Kaliforniya Universitetinin San-Dieqo kampusunun Scripps Okeanoqrafiya İnstitutunun və Linkoln Universitetinin tədqiqatçıları müəyyən ediblər ki, daha qatı və yapışqan dəniz hissəcikləri bakteriyalar tərəfindən daha çətin parçalanır. Oktyabrın 8-də Science jurnalında dərc olunan nəticələrə əsasən, yüksək özlülüyə malik hissəciklər az özlü hissəciklərlə müqayisədə okeanın dərinliklərinə altı dəfədən çox karbon daşıya bilər.

Dəniz qarı ölü plankton qalıqları, tullantılar, selik, minerallar və digər üzvi hissəciklərin birləşməsindən yaranan kiçik topalardır. Bu hissəciklər su sütunu boyunca tədricən aşağı enərək okeanın günəş işığı alan səth qatlarından karbonu dərinliklərə daşıyır. Karbonun bir hissəsi burada yüzlərlə, hətta minlərlə il saxlanıla bilər.  Alimlərin hesablamalarına görə, dəniz qarı hər il səth okeanından 10 giqatondan çox karbonun daşınmasını təmin edir. Lakin bunun yalnız təxminən 2 giqatonu karbonun uzun müddət qala biləcəyi dərinliklərə çatır. Daşınan materialın böyük hissəsi həmin dərinliklərə çatmamış bakteriyalar tərəfindən parçalanır və yenidən dövriyyəyə daxil olur.  Yeni tədqiqat bu prosesdə hissəciklərin özlülüyünün — axına qarşı müqavimətinin — mühüm rol oynadığını ortaya qoyur. Dəniz qarı hissəcikləri tərkibinə və quruluşuna görə fərqlənir. Bu fərqlər bakteriyaların həmin hissəciklərə yerləşməsinə və onları parçalama qabiliyyətinə təsir göstərir.

Bakteriyaların selikli maddələrin mikroskopik quruluşu ilə qarşılıqlı təsirini öyrənmək üçün tədqiqatçılara əvvəllər mümkün olmayan bir üsul lazım idi. Onlar ayrı-ayrı canlı bakteriyaların bu mürəkkəb quruluş daxilində necə hərəkət etdiyini birbaşa müşahidə etməyə çalışıblar.  Scripps Okeanoqrafiya İnstitutunda postdoktorant kimi çalışdığı 2021-ci ildən bu problem üzərində araşdırmalar aparan Brays İnmana görə, ayrı-ayrı bakteriyaların seliyin fiziki quruluşu ilə qarşılıqlı təsirini müşahidə etmək əvvəllər mümkün olmayıb.  Dörd il davam edən uğursuz cəhdlərdən sonra İnman və həmkarları, o cümlədən Scripps İnstitutunun mikrobioloqu və fəxri professoru Fəruk Əzəm 2025-ci ildə işlək metod hazırlayıblar.  Tədqiqatçılar üçölçülü konfokal mikroskopiyanı xüsusi flüoresan molekullarla birləşdirərək dəniz qarının mürəkkəb fiziki quruluşunu xəritələndirə və bakteriyaların bu mühitdə davranışını izləyə biliblər.

Yeni təsvirləmə metodu Nature Communications jurnalında dərc olunan ayrıca tədqiqatda da təqdim edilib.

Alınan görüntülər göstərib ki, bakteriyalar dəniz qarı hissəciklərinin səthinə yaxın, daha az özlü hissələrində asanlıqla məskunlaşır. Lakin hissəciklərin daxilində yerləşən daha qatı və davamlı strukturlar bakteriyalar üçün fiziki maneə yaradır. Bakteriyalar bu daxili təbəqələrə nüfuz etməzdən əvvəl onları tədricən parçalamalı olurlar.  Brays İnman bu prosesi alma nümunəsi ilə izah edib: bakteriyalar hissəciyin daha yumşaq hissələrinə asanlıqla daxil ola bilsələr də, daha qatı bölgələrə çatmaq üçün əvvəlcə onları parçalamalıdırlar.  Laboratoriya təcrübələri yüksək özlülüyə malik dəniz qarı hissəciklərinin bakteriyalar tərəfindən parçalanmasının və xırdalanmasının daha uzun vaxt apardığını təsdiqləyib. Kompüter simulyasiyaları isə belə davamlı hissəciklərin parçalanmadan əvvəl daha böyük dərinliklərə enə bildiyini göstərib.  Bu nəticələr hissəciklərin özlülüyünün səthə yaxın sularda karbonun yenidən dövriyyəyə qayıtmasının qarşısını almaqda və onun okeanın dərin qatlarına çatmasında mühüm rol oynaya biləcəyini göstərir.

Yeni təsvirləmə texnologiyası yalnız okean tədqiqatları üçün deyil, bakteriyalarla selikli maddələrin qarşılıqlı təsirinin baş verdiyi digər mühitlərin öyrənilməsi üçün də əhəmiyyətlidir.

Oxşar proseslər mərcan riflərində, yosun meşələrində, bitki kök sistemlərində, eləcə də insanların və digər heyvanların həzm sistemində müşahidə olunur.  Brays İnmanın sözlərinə görə, selik və digər yapışqan maddələr əvvəllər düşünüldüyündən daha mürəkkəb quruluşa malikdir. Onların daxilində qabarıqlıqlar, yarıqlar və müxtəlif mikroskopik strukturlar mövcuddur. Yeni metod bu fiziki mühitin bakteriyalardan daha kiçik miqyasda araşdırılmasına imkan yaradır.

Alimlər hesab edirlər ki, bu texnologiya bakteriyaların selikli mühitlərdə necə məskunlaşdığını, həmin mühitin fiziki quruluşu ilə necə qarşılıqlı təsirə girdiyini və müxtəlif bioloji proseslərə necə təsir göstərdiyini daha dərindən öyrənməyə kömək edə bilər. Bu araşdırmalar okeanda karbonun saxlanılmasından mərcan riflərinin bərpasına və insan sağlamlığına qədər müxtəlif sahələr üçün əhəmiyyət daşıyır.

mənbə: scitechdaily.com