फाइटोक्रोमेस: 'आंखें' जो सूक्ष्म शैवाल को गहराई में अपना रास्ता खोजने में सक्षम बनाती हैं

महासागरों में रहने वाले फाइटोप्लांकटन को समुद्री पारिस्थितिक तंत्र और जलवायु विनियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए जाना जाता है। स्थलीय पौधों की तरह, वे वायुमंडलीय CO2 को संग्रहित करते हैं, और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से हमारे ग्रह की आधी ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं। हालाँकि, उनके वितरण को नियंत्रित करने वाले तंत्र को कम समझा जाता है।

सीएनआरएस और सोरबोन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों, फाइटोप्लांकटन के एक समूह, डायटम की प्रकाश धारणा प्रक्रिया का अध्ययन करके। ^{2 ने पाया कि ये सूक्ष्म शैवाल प्रकाश भिन्नता सेंसर का उपयोग करते हैं जो उनके जीनोम में कोडित होते हैं: फाइटोक्रोम। ये फोटोरिसेप्टर उन्हें पानी के स्तंभ में प्रकाश स्पेक्ट्रम में परिवर्तन का पता लगाने में सक्षम बनाते हैं, जिससे इसके भीतर उनकी ऊर्ध्वाधर स्थिति के बारे में जानकारी मिलती है। यह कार्य विशेष रूप से अशांत जलीय वातावरण में महत्वपूर्ण है, जो पर्याप्त जल मिश्रण के अधीन है – जैसे कि उच्च अक्षांश, समशीतोष्ण और ध्रुवीय क्षेत्र – विशेष रूप से प्रकाश संश्लेषण में उनकी जैविक गतिविधि को समायोजित करने के लिए। तारा महासागरों द्वारा समुद्री नमूना अभियानों से पर्यावरणीय जीनोमिक डेटा का विश्लेषण करके, टीम ने पाया कि केवल कर्क और मकर रेखा से परे के क्षेत्रों के डायटम में फाइटोक्रोम होते हैं। ये क्षेत्र, जो दिन की लंबाई में प्रमुख अंतर सहित विशिष्ट मौसम की विशेषता रखते हैं, सुझाव देते हैं कि फाइटोक्रोम मौसम के माध्यम से समय बीतने को मापने के लिए उनसे सुसज्जित डायटम को सक्षम करते हैं।}

इस अध्ययन में जो सामने आया है प्रकृति 18 दिसंबर 2024 को, उन तंत्रों पर नई रोशनी डाली गई जिनके द्वारा फाइटोप्लांकटन अपने वातावरण में अपना रास्ता खोजने के लिए प्रकाश का पता लगाते हैं और उस पर प्रतिक्रिया करते हैं। यह समुद्री पारिस्थितिक तंत्र की जटिल गतिशीलता और पर्यावरणीय परिवर्तन के अनुकूल जीवों की क्षमता को समझने के लिए प्रयोगशाला और प्राकृतिक वातावरण दोनों में एकीकृत दृष्टिकोण के महत्व पर भी प्रकाश डालता है।

1 इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल-केमिकल बायोलॉजी (CNRS) में माइक्रोएल्गे प्रयोगशाला (CNRS/सोरबोन यूनिवर्सिटी) में क्लोरोप्लास्ट बायोलॉजी और लाइट-सेंसिंग में इकोले नॉर्मले सुप्रीयर (CNRS/INSERM/ENS-) के इंस्टीट्यूट ऑफ बायोलॉजी के सहयोग से काम करना। पीएसएल)।



2 जीनोमिक पर्यावरणीय डेटा एकत्र करने में एक प्रमुख अभिनेता तारा ओशन फाउंडेशन और अपने जैविक समुद्र विज्ञान दृष्टिकोण के लिए नेपल्स के जूलॉजिकल स्टेशन एंटोन डोहर्न के साथ बेटेनकोर्ट शूएलर फाउंडेशन और डायनेमो लैबेक्स के सहयोग से सहयोगात्मक परियोजना।

डायटम फाइटोक्रोम्स पानी के अंदर प्रकाश स्पेक्ट्रम को गहराई को समझने के लिए एकीकृत करता है. कैरोल डुचेन, जीन-पियरे बाउली, जुआन जोस पियरेला कार्लूसिच, एमेलिन वर्ने, जूलियन सेलेस, बेंजामिन बैलेउल, क्रिस बॉलर, मौरिज़ियो रिबेरा डी'अल्काला, एंजेला फाल्सीटोर, मैरिएन जौबर्ट। प्रकृति18 दिसंबर 2024.
डीओआई: 10.1038/एस41586-024-08301-3