změna Klimatu: coccolithophorids pro pohlcování CO2

Coccolithophorids jsou skupina jednobuněčných rostlin, plankton, které obklopují se s minutu a vysoce strukturovaný vápenec desky, tzv. coccoliths. Coccolithophorids oplývají ve všech oceánech světa. Pokud jde o produkci uhličitanu vápenatého, jsou nepochybně hlavním přispěvatelem do oceánských sedimentů (1), které dnes představují asi třetinu celkové produkce mořských Kako3 (2). Nejhojnějším druhem coccolithophore je Emiliania huxleyi, znázorněná vlevo nahoře na obrázku 1.

e. huxleyi může být velmi dobře nejhojnějším druhem produkujícím uhličitan vápenatý na zemi (3). Coccolithophorid květy, většinou složený z e. huxleyi lze vidět ze satelitu, jak je znázorněno na obrázku 2. Na biogeochemické dopad coccolithophorids je zesílen tím, že vývoz coccoliths na dno oceánu, kde coccoliths jsou největší jediný složka hlubokomořských sedimentů, které tvoří rozsáhlé akumulace vápenatých vyzařuje a křídy, včetně Pozdní Křídy křídy z NW Evropě (4) (Obrázek 1). Za posledních 220 let došlo k 40% nárůstu průměrné coccolitové hmotnosti (2).

Coccolith biomineralization byla rozsáhle studována. Nedávné recenze zahrnují (4-9).

Kokolity představují pro kalcit velmi nepřirozenou morfologii, přesto jsou složeny z kalcitových monokrystalů, jak je znázorněno na obrázku 1.

Iglesias-Rodriguez et al. nedávno se ukázalo, že kokolitoforidy již reagují a pravděpodobně budou i nadále reagovat na rostoucí atmosférické parciální tlaky CO2, což má důležité důsledky pro biogeochemické modelování budoucích oceánů a klimatu (2).

Kokkolitoforidy jsou zodpovědné za drtivou většinu biogenní kalcifikace v mořských systémech. Výsledky z nedávné mořské paleontologie a studií založených na kultuře naznačují, že různé druhy kokolitoforů reagují odlišně na různé úrovně živin, pCO2,bikarbonát, atd. (10). O vlivu těchto lokálních environmentálních faktorů na biomineralizaci (11) je však známo překvapivě málo. První coccolithophore sekvence genomu (E. huxleyi) a několik vyjádřené sekvence tag knihovny vytvořili nebývalou příležitost vyšetřovat genetické a biochemické mechanismy odpovědné za biomineralization.

zahajujeme in vitro experimenty na sekvestraci CO2 e. huxleyi a plánujeme korelovat účinnost při odstraňování CO2 z atmosféry a regulace genů.

1. Lowenstam HA a Weiner S (1989) o Biomineralizaci (Oxford University Press, New York).
2. Iglesias-Rodriguez MD, Halloran PR, Rickaby REM, Hala IR, Colmenero-Hidalgo E, Gittins JR, Green DRH, Tyrrell T, Gibbs SJ, Dassow Pv, et al. (2008)” Fytoplanktonová kalcifikace ve světě s vysokým obsahem CO2 ” věda 320, 336-340.
3. Westbroek P, de Jong FUJ, van der Wal P, Borman AH, de Vrind JPM, Kok D, de Bruiijn WC, a Parker SB (1984) “Mechanismus kalcifikace v marnine řasa Emiliania huxleyi” Phil Trans R Soc Londýně Ser B 304, 435-444.
4. Young JR a Henriksen K (2003) v Biomineralizaci, eds. Dove PM, De Yoreo JJ, and Weiner S (MSA, Washington D. C.), s. 189-215.
5. Westbroek P, Young JR, a Linschooten K (1989) “Coccolith výroby (biomineralization) v mořské řasy Emiliania huxleyi” J Protozool 36, 368-373.
6. Pienaar RN (1994) v Coccolithophore, eds. Winter A a SIESSER WG (Cambridge University Press, Cambridge), s. 13-37.
7. de Vrind-de Jong EW and de Vrind JPM (1997)” depozice řas uhličitanů a silikátů ” Rev Mineral 35, 267-307.
8. Young JR, Davis SA, and Bown PR (1999)” coccolith ultrastrukture and biomineralization ” J Struct Biol 126, 195-215.
9. Marsh ME (2000) v Biomineralizaci: od biologie po biotechnologie a lékařské aplikace, ed. Bäuerlein E (Wiley-Vhc, Winheim), s. 251-268.
10. Iglesias-Rodriguez MD, Halloran PR, Rickaby REM, Hala IR, Colmenero-Hidalgo E, Gittins JR, Green DRH, Tyrrell T, Gibbs SJ, von Dassow P, et al. (2008)” Fytoplanktonová kalcifikace ve světě s vysokým obsahem CO2 ” věda 320, 336-340.
11. Paascheho E (2002) “přezkum coccolithophorid Emiliania huxleyi (Prymnesiophyceae), zejména s ohledem na růst, coccolith formace, a kalcifikace-fotosyntéza interakce” Phycologia 40, 503-529.