Use of organic compounds by phytoplankton - a synthesis across strains from different habitats and functional groups

تخيل النباتات المجهرية التي تطفو في محيطاتنا وبحيراتنا (العوالق النباتية) كأنها مصانع صغيرة تعمل بالطاقة الشمسية. لفترة طويلة، اعتقد العلماء أن هذه المصانع تعمل حصرياً على ضوء الشمس، مثل منزل يحتوي فقط على ألواح شمسية ولا يملك أي وسيلة أخرى للحصول على الطاقة.

تشير هذه الورقة البحثية إلى أن هذه المصانع الصغيرة هي في الواقع أكثر تنوعاً. إنها "كائنات مختلطة التغذية" (mixotrophs)، وهي طريقة فخمة للقول بأنها آكلة هجينة. تماماً مثل الشخص الذي يتناول سلطة صحية ولكنه يستمتع أيضاً بقطعة بيتزا عندما يشعر بالجوع، يمكن لهذه النباتات أن تتنقل بين استخدام ضوء الشمس وأكل المركبات العضوية الذائبة (فكر في هذه المركبات كأنها "وجبات خفيفة" غير مرئية وذائبة تطفو في الماء).

إليك ما وجده الباحثون، مقسماً ببساطة:

1. الإعداد "الافتراضي"
بحثت الدراسة في 46 سلالة مختلفة من هذه النباتات الصغيرة من كل من المحيطات المالحة والبحيرات العذبة، بالإضافة إلى بيانات من دراسات أخرى. واكتشفوا أن هذا "الأكل الهجين" ليس خدعة نادرة تُستخدم فقط عندما تسوء الأمور (مثل غياب الشمس أو نقص العناصر الغذائية). بدلاً من ذلك، يبدو أنه أسلوب الحياة القياسي لمعظمها. إنه ليس خطة احتياطية للطوارئ؛ بل هو مجرد طريقة عملها الطبيعية.

2. قائمة الطعام غير المتوقعة
حاول الباحثون معرفة ما الذي يجعل النبات يختار "وجبة خفيفة" واحدة على أخرى. لقد نظروا في عوامل مثل:

• من هم: (شجرة عائلتهم أو نوعهم).
• أين يعيشون: (درجة حرارة الماء).
• كم أعمارهم: (مرحلة نموهم).

النتيجة؟ إنها لغز محير. لا يوجد قاعدة ثابتة، مثل "المياه الدافئة تجعلهم يأكلون أكثر". السلوك غير متوقع بشكل مثير للدهشة. لا يمكنك بسهولة تخمين ما سيفعله نبات معين بمجرد النظر إلى الطقس أو اسمه النوعي.

3. تأثير "الطبخ المنزلي"
ومع ذلك، كان هناك نمط واحد واضح: المكان الذي يأتي منه النبات يهم.
فكر في الأمر مثل طاهٍ نشأ في مطبخ يحتوي على خزانة مؤونة محددة.

• بدت نباتات المياه العذبة وكأن لديها شهية أكبر لتلك الوجبات الخفيفة العضوية الذائبة مقارنة بأقربائها في المحيطات.
• حتى ضمن النوع نفسه (مثل Ostreococcus)، فإن النبات الذي ينتمي إلى موطن مياه عذبة يأكل بشكل مختلف عن ذلك الذي ينتمي إلى المحيط.

يشير هذا إلى أن هذه النباتات قد تكيفت بمرور الوقت مع "بار الوجبات الخفيفة" المتاح في بيئتها الأصلية. إذا كانت مياه موطنها مليئة بمركبات عضوية معينة، فإنها تصبح بارعة جداً في أكل تلك المركبات المحددة.

4. الوصفة المخفية
بينما نعرف أنها تأكل هذه المركبات العضوية، تعترف الورقة بأننا لا نفهم تماماً كيف تفعل ذلك. إن "المطبخ" الداخلي (المسارات الأيضية) حيث يحدث هذا السحر لا يزال بمثابة صندوق أسود.

الخلاصة
هذه الورقة تشبه الخريطة التي توضح لنا أين نحن وأين توجد المساحات الفارغة. إنها تؤكد أن هذه النباتات الصغيرة هي آكلات هجينة ومرنة في كل مكان، لكن عاداتها المحددة تعتمد بشدة على عنوان سكنها. ويأمل المؤلفون أن يساعد هذا الملخص العلماء الآخرين في معرفة أين يبحثون تالياً لحل الأسرار المتبقية حول كيفية تغذية هذه النباتات المجهرية لنفسها.