klímaváltozás: coccolithophorids for CO2 sequestration
Coccolithophorids egy csoportja egysejtű növényi plankton, amelyek körül magukat perces és erősen strukturált kalcit lemezek, úgynevezett coccoliths. A coccolithophoridok a világ minden óceánjában bővelkednek. A kalcium-karbonát-termelés szempontjából kétségtelenül ezek a fő hozzájárulók az óceáni üledékekhez (1), ma a teljes tengeri CaCO3-termelés körülbelül egyharmadát teszik ki (2). A leggyakoribb coccolithophore faj az Emiliania huxleyi, az ábra tetején bal oldalon látható 1.
az E. huxleyi valószínűleg a leggyakoribb kalcium-karbonátot termelő faj a földön (3). Coccolithophorid virágzik, többnyire E. huxleyi műholdról látható, amint azt a 2.ábra mutatja. A kokkolitoforidok biogeokémiai hatását felerősíti a kokkolitoknak az óceán fenekére történő exportja, ahol a kokkolitok a mélytengeri üledékek legnagyobb egyetlen alkotóeleme, hatalmas mésztermékeket és krétákat képeznek, beleértve az ÉNy-i késő kréta krétákat (4) (1.ábra). Az elmúlt 220 évben az átlagos coccolith tömeg 40% – kal nőtt (2).
a Coccolith biomineralizációt alaposan tanulmányozták. A legutóbbi vélemények közé tartozik (4-9).
a Kokkolitok nagyon természetellenes morfológiát mutatnak a kalcit számára, mégis kalcit egykristályokból állnak, amint azt az 1.ábra mutatja.
Iglesias-Rodriguez et al. a közelmúltban kimutatták, hogy a kokkolitoforidok már reagálnak és valószínűleg továbbra is reagálnak a növekvő légköri CO2 parciális nyomásra, ami fontos hatással van a jövő óceánjainak és éghajlatának biogeokémiai modellezésére (2).
a Kokkolitoforidok felelősek a tengeri rendszerek biogén meszesedésének túlnyomó többségéért. A legújabb tengeri Őslénytani és kultúraalapú vizsgálatok eredményei azt sugallják, hogy a különböző kokkolitofór Fajok különbözőképpen reagálnak a tápanyagok, a pCO2, a bikarbonát stb. (10). Meglepően keveset tudunk azonban az ilyen helyi környezeti tényezők biomineralizációra gyakorolt hatásáról (11). Az első coccolithophore genomszekvencia (E. huxleyi) és számos expresszált szekvencia tag könyvtár példátlan lehetőséget teremtett a biomineralizációért felelős genetikai és biokémiai mechanizmusok vizsgálatára.
in vitro kísérleteket indítunk Az E. huxleyi CO2 megkötésére, és azt tervezzük, hogy korreláljuk a CO2 légkörből történő eltávolításának hatékonyságát és a génszabályozást.
- Lowenstam HA és Weiner S (1989) a Biomineralizációról (Oxford University Press, New York).
- Iglesias-Rodriguez MD, Halloran PR, Rickaby REM, Hall IR, Colmenero-Hidalgo E, Gittins JR, Zöld DRH, Tyrrell T, Gibbs SJ, Dassow Pv, et al. (2008)” fitoplankton meszesedés magas CO2-világban ” tudomány 320, 336-340.
- Westbroek P, de Jong EW, van der Wal P, Borman AH, de Vrind JPM, Kok D, De Bruijn WC és Parker SB (1984) “a meszesedés mechanizmusa a marnine algában Emiliania huxleyi” Phil Trans R Soc London Ser B 304, 435-444.
- fiatal JR és Henriksen K (2003) a Biomineralizációban, Szerk. Dove PM, de Yoreo JJ és Weiner S (MSA, Washington D. C.), 189-215.
- Westbroek P, Young JR, és Linschooten K (1989) “Coccolith termelés (biomineralizáció) a tengeri alga Emiliania huxleyi” J Protozool 36, 368-373.
- Pienaar RN (1994) a Coccolithophore-ban, Szerk. Winter A és Siesser WG (Cambridge University Press, Cambridge), 13-37.
- de Vrind-De Jong EW és de Vrind JPM (1997) “karbonátok és szilikátok alga-lerakódása” Rev Mineral 35, 267-307.
- Young JR, Davis SA és Bown PR (1999)” Coccolith ULTRASTRUKTÚRA és biomineralizáció ” J Struct Biol 126, 195-215.
- Marsh ME (2000) a Biomineralizációban: a biológiától a biotechnológiáig és az orvosi alkalmazásokig, Szerk. B (Wiley-Vhc, winheim), 251-268.o.
- Iglesias-Rodriguez MD, Halloran PR, Rickaby REM, Hall IR, Colmenero-Hidalgo E, Gittins JR, Zöld DRH, Tyrrell T, Gibbs SJ, von Dassow P, et al. (2008)” fitoplankton meszesedés magas CO2-világban ” tudomány 320, 336-340.
- Paasche E (2002)” a coccolithophorid emiliania huxleyi (Prymnesiophyceae) áttekintése, különös tekintettel a növekedésre, a coccolith képződésre és a meszesedés-fotoszintézis kölcsönhatásokra ” Phycologia 40, 503-529.
