– Forskare från Georgia Tech har upptäckt att växtplankton kan överleva perioder av näringsbrist genom att kannibalisera sina egna celler.

– Denna överlevnadsmekanism, känd som "autofagi", har aldrig observerats i växtplankton tidigare och utmanar den konventionella visdomen att dessa organismer inte kan överleva länge utan kritiska näringsämnen.

– Fynden har viktiga implikationer för att förstå växtplanktonets roll i det marina näringsnätet och deras förmåga att anpassa sig till förändrade miljöförhållanden.

Detaljerad sammanfattning:

En ny studie ledd av forskare från Georgia Institute of Technology har störtat den konventionella visdomen angående överlevnadsstrategierna för fytoplankton, mikroskopiska organismer som utgör grunden för det marina näringsnätet. Forskargruppen, ledd av Dr Jennifer Taylor, upptäckte att växtplankton kan uthärda perioder av näringsbrist genom en oväntad mekanism som kallas "autofagi".

Autofagi är en cellulär process där organismer bryter ner sina egna komponenter för att återvinna näringsämnen och energi. Denna process är vanligtvis förknippad med näringsbrist, vilket gör att cellerna kan överleva tills förhållandena förbättras. Autofagi hade dock aldrig tidigare observerats i växtplankton, eftersom man trodde att dessa organismer inte kunde överleva långsiktiga näringsbegränsningar.

Forskarna gjorde den banbrytande upptäckten samtidigt som de undersökte hur växtplankton reagerar på fosforbrist, ett kritiskt näringsämne för tillväxt och reproduktion. Med hjälp av toppmodern mikroskopi och molekylära tekniker observerade de att växtplankton som utsatts för fosforbrist genomgår autofagi. Cellerna krymper, deras organeller bryts ned och de resulterande fragmenten absorberas och återvinns.

"Detta var ett överraskande och spännande fynd", säger Dr Taylor. "Det utmanar den traditionella synen på växtplankton som organismer oförmögna att överleva allvarliga näringsbegränsningar. Autofagi ger en mekanism för dessa små alger att bestå och förbli metaboliskt aktiva under perioder av knapphet, vilket avsevärt kan påverka marina ekosystems dynamik."

Studien fann också att den autofagiska processen regleras av en specifik gen, vilket gör det möjligt för växtplankton att finjustera mängden självkannibalisering baserat på tillgången på näringsämnen. Dr Taylor förklarar, "Detta reglerade svar ger växtplankton en fördel i föränderliga miljöer, vilket gör att de kan överleva magra tider och studsa tillbaka när förhållandena förbättras."

Upptäckten av autofagi i växtplankton har djupgående konsekvenser för förståelsen av dessa organismers roll i det marina näringsnätet. Växtplankton fungerar som den primära födokällan för djurplankton, som i sin tur konsumeras av fiskar, sjöfåglar och annat marint liv. Om växtplankton visar ökad motståndskraft mot näringsbrist genom autofagi, kan det påverka hela det marina ekosystemets struktur och funktion.

Dessutom belyser studien växtplanktons anpassningsförmåga och deras potential för långsiktig överlevnad inför förändrade miljöförhållanden. När mänskliga aktiviteter fortsätter att förändra den marina miljön, till exempel genom näringsföroreningar och klimatförändringar, kan växtplanktons förmåga att uthärda perioder av näringsbrist bli allt mer kritisk.

Sammanfattningsvis ger forskningen utförd av Dr. Taylor och hennes team nya insikter om växtplanktons överlevnadsstrategier och deras betydelse för marina ekosystems dynamik. Upptäckten av autofagi utmanar konventionell visdom och kastar ljus över den anmärkningsvärda motståndskraften hos dessa små organismer inför bristen på näringsämnen.