Голубой кит, достигающий 30 метров в длину и являющийся самым крупным животным на планете, когда-то обитал в океанах вместе с большими стадами других китов из отряда усатых (балееновых). Этот массивный вид поедает огромное количество крошечных криль, пропуская воду сквозь усовые пластины. Однако в прошлом веке хищнический промысел китов почти уничтожил эти популяции, и вопреки ожиданиям численность криля тоже снизилась, не восстановившись вплоть до наших дней.
Согласно новой гипотезе, киты не только поглощают криль, но и вносят решающий вклад в поддержку экосистем посредством своего помёта, который выступает удобрением для фитопланктона. Этот эффект в итоге мог бы влиять и на популяции криля, формируя замкнутую пищевую цепь, в которой роль китового помёта недооценивалась.
Исследователи из Вашингтонского университета (University of Washington) посвятили изучению этого явления работу, опубликованную в январе в журнале Communications Earth & Environment. Они сосредоточились на содержании металлов, в частности железа и меди, в китовом помёте, чтобы определить, насколько важно это органическое вещество для роста фитопланктона и поддержания питания морских организмов.
Собранные образцы свидетельствуют о крайне высоком содержании железа, дефицит которого является лимитирующим фактором во многих регионах океана, включая Южный океан. Дополнительным сюрпризом стал повышенный уровень меди, которая благодаря органическим лигандным соединениям остаётся нетоксичной для фитопланктона. "Мы провели уникальные измерения китового помёта, чтобы оценить, насколько киты важны в переработке важных питательных элементов для фитопланктона", — отметил первый автор исследования, аспирант океанографии Патрик Монреал.
Южный океан, омывающий Антарктиду, играет центральную роль в глобальном климате благодаря мощным круговым течениям, поднимающим глубинные воды на поверхность. Здесь образуются обширные скопления фитопланктона, служащие пищей для криля, который активно вылавливается для производства кормов. Историческое истребление усатых китов могло значительно сократить объём удобряющих веществ, что частично объясняет падение численности криля.
Учёные получили пять образцов китового помёта: два от горбатых китов в акватории Южного океана и три — от голубых китов близ центрального побережья Калифорнии. Для сбора свежего материала использовалась сеть, прикреплённая к банке, позволяющая захватывать плавающую на поверхности "кашицу". Исходная гипотеза заключалась в том, что железосодержащий помёт способствует цветению фитопланктона, позволяя косвенным образом поддерживать криль и, следовательно, самих китов.
Важная находка исследования — способность комплексов лигандов, вероятно образующихся благодаря бактериальным процессам в кишечнике китов, переводить железо и медь в формы, доступные другим живым организмам. "Сначала нас беспокоил уровень меди, но оказалось, что она связана с органическими соединениями и не представляет угрозы для экосистемы", — пояснил Монреал. По его словам, "судя по всему, бактерии в кишечнике китов играют ключевую роль".
Поскольку доступность железа в океане нередко ограничена, рост фитопланктона может зависеть от подобных биологических "поставщиков" питательных веществ. Исследование предполагает, что массовое истребление балееновых китов в прошлом веке привело к утрате критического звена в биогеохимических циклах, повлияв на продуктивность фитопланктона, запасы криля и, возможно, на глобальные процессы углеродного цикла.
Работой руководила доцент кафедры океанографии Вашингтонского университета Рэнди Банди вместе с соавторами — Анхелом Руачо, Лорой Мур, Диланом Холлом, Мэттью Савокой, Джереми Голдбогеном, Лидией Бэбкок-Адамс, Логаном Пэллином, Россом Николсом, Ари Фридлендером, Джоном Каламбокидисом и Джозефом Ресингом. "Мне кажется, животные играют бо́льшую роль в химических циклах, чем это обычно предполагают, особенно если рассматривать целую экосистему", — говорит Монреал. "Судя по нашим результатам, гипотеза о том, что сами киты обогащают среду удобрениями, выглядит вполне реалистичной", — дополняет Банди.
Изображение носит иллюстративный характер
Согласно новой гипотезе, киты не только поглощают криль, но и вносят решающий вклад в поддержку экосистем посредством своего помёта, который выступает удобрением для фитопланктона. Этот эффект в итоге мог бы влиять и на популяции криля, формируя замкнутую пищевую цепь, в которой роль китового помёта недооценивалась.
Исследователи из Вашингтонского университета (University of Washington) посвятили изучению этого явления работу, опубликованную в январе в журнале Communications Earth & Environment. Они сосредоточились на содержании металлов, в частности железа и меди, в китовом помёте, чтобы определить, насколько важно это органическое вещество для роста фитопланктона и поддержания питания морских организмов.
Собранные образцы свидетельствуют о крайне высоком содержании железа, дефицит которого является лимитирующим фактором во многих регионах океана, включая Южный океан. Дополнительным сюрпризом стал повышенный уровень меди, которая благодаря органическим лигандным соединениям остаётся нетоксичной для фитопланктона. "Мы провели уникальные измерения китового помёта, чтобы оценить, насколько киты важны в переработке важных питательных элементов для фитопланктона", — отметил первый автор исследования, аспирант океанографии Патрик Монреал.
Южный океан, омывающий Антарктиду, играет центральную роль в глобальном климате благодаря мощным круговым течениям, поднимающим глубинные воды на поверхность. Здесь образуются обширные скопления фитопланктона, служащие пищей для криля, который активно вылавливается для производства кормов. Историческое истребление усатых китов могло значительно сократить объём удобряющих веществ, что частично объясняет падение численности криля.
Учёные получили пять образцов китового помёта: два от горбатых китов в акватории Южного океана и три — от голубых китов близ центрального побережья Калифорнии. Для сбора свежего материала использовалась сеть, прикреплённая к банке, позволяющая захватывать плавающую на поверхности "кашицу". Исходная гипотеза заключалась в том, что железосодержащий помёт способствует цветению фитопланктона, позволяя косвенным образом поддерживать криль и, следовательно, самих китов.
Важная находка исследования — способность комплексов лигандов, вероятно образующихся благодаря бактериальным процессам в кишечнике китов, переводить железо и медь в формы, доступные другим живым организмам. "Сначала нас беспокоил уровень меди, но оказалось, что она связана с органическими соединениями и не представляет угрозы для экосистемы", — пояснил Монреал. По его словам, "судя по всему, бактерии в кишечнике китов играют ключевую роль".
Поскольку доступность железа в океане нередко ограничена, рост фитопланктона может зависеть от подобных биологических "поставщиков" питательных веществ. Исследование предполагает, что массовое истребление балееновых китов в прошлом веке привело к утрате критического звена в биогеохимических циклах, повлияв на продуктивность фитопланктона, запасы криля и, возможно, на глобальные процессы углеродного цикла.
Работой руководила доцент кафедры океанографии Вашингтонского университета Рэнди Банди вместе с соавторами — Анхелом Руачо, Лорой Мур, Диланом Холлом, Мэттью Савокой, Джереми Голдбогеном, Лидией Бэбкок-Адамс, Логаном Пэллином, Россом Николсом, Ари Фридлендером, Джоном Каламбокидисом и Джозефом Ресингом. "Мне кажется, животные играют бо́льшую роль в химических циклах, чем это обычно предполагают, особенно если рассматривать целую экосистему", — говорит Монреал. "Судя по нашим результатам, гипотеза о том, что сами киты обогащают среду удобрениями, выглядит вполне реалистичной", — дополняет Банди.
