Неочакван обрат: Новият фактор, който може да обясни изчезването на някои видове

Размерът на организмите е ключов фактор за прогнозиране размера на популациите: малките видове са по-често срещани от големите. Съществува обаче изключение, известно като правилото на Бергман, според което по-големите организми преобладават в по-хладните региони. Числеността на видовете се влияе и от наличието на светлина, храна, конкуренцията с други видове и заплахата от хищници. Сега учени от Университета на Алберта са установили още един съществен фактор – размера на генома.

Учените са изследвали диатомеите – едноклетъчни водорасли, които играят ключова роля в сладководните и морските екосистеми. Те произвеждат дълговерижни мастни киселини като рибено масло и други липиди, които служат като източник на енергия. Енергийните молекули, създадени от диатомеите, се предават по хранителната верига от зоопланктона на водните насекоми, след това на рибите и накрая на хората. Диатомеите играят важна роля и във фотосинтезата. По приблизителни оценки 20-25% от кислорода на Земята идва от тях – повече, отколкото от тропическите гори и сухоземните растения.

Оказа се, че скоростта на размножаване на диатомеите се влияе в най-голяма степен не от техния размер, а от температурата на водата и размера на генома – общото количество ДНК, съдържащо се в едно копие на пълния геном. Както се очакваше, по-големите индивиди се чувстват по-комфортно в по-студените региони, което потвърждава добре познатото правило на Бергман. Според него по-големите организми като бозайниците и другите многоклетъчни същества е по-вероятно да се срещат в по-хладните региони. Досега не беше известно дали този принцип се отнася за фитопланктона.

Размерът на генома на диатомовите водорасли оказва влияние върху начина на функциониране на клетката и върху това как водораслите се адаптират към промените около тях. Учените установиха, че колкото по-голям е геномът на водораслите, толкова по-голяма е самата клетка. Това означава, че размерът на генома определя размера на клетката.

Размерът на генома на диатомичните водорасли може да се различава до 50 пъти при различните видове, но голяма част от тези разлики се дължат на повтаряща се ДНК. ДНК кодира протеините, които са градивните елементи на живота, но не е ясно как клетката използва тази повтаряща се ДНК. Смята се, че само около 2% от човешкия геном е кодиран от гените.

Ново проучване разкрива неочаквана връзка между размера на генома и числеността на видовете. Тази фундаментална генетична характеристика може да послужи като универсален индикатор за прогнозиране размера на популациите на различни организми по света.

Освен това могат да се правят прогнози за състава на фитопланктонните съобщества въз основа на температурата на водата. Това ще помогне да се предвиди дали големите диатомични водорасли могат да оцелеят в условията на затопляне на околната среда. Съществуват опасения, че изменението на климата може да доведе до намаляване на техния брой и съответно до намаляване на производството на кислород.