Découverte de diatomées avec un appétit surprenant pour le nitrate

Les diatomées – des organismes unicellulaires – sont connues depuis longtemps de la science.

Le nitrate est un nutriment largement utilisé comme engrais dans l’agriculture, et aujourd’hui, les concentrations de nitrate dans les systèmes aquatiques de la Terre sont beaucoup in addition élevées qu’à l’époque préindustrielle.

Il y a trop de nitrate dans les rivières, les fjords et les écosystèmes côtiers aujourd’hui. Que lui get there-t-il ? Va-t-il encore s’accumuler ? Ou sera-t-il consommé — et par qui ? Notre nouvelle étude aide à répondre à ces concerns, a déclaré Peter Stief, professeur agrégé au Département de biologie de l’Université du Danemark du Sud

Il a dirigé l’équipe de recherche derrière la nouvelle étude, qui a été publiée dans Communications Earth & Natural environment. Des chercheurs du Danemark, d’Allemagne, d’Espagne, des États-Unis, de Suède, de Jordanie et d’Oman ont contribué.

En fait, ils sont extrêmement efficaces pour le stocker dans leurs cellules, a-t-il expliqué

L’équipe a étudié des diatomées prélevées dans différents habitats aquatiques dans différentes parties du monde. Stief n’a pas été surpris de les trouver dans des échantillons de sédiments et de colonnes d’eau, mais il a été très surpris de trouver autant d’entre eux se rassemblant, côte à côte, sur des pierres dans les rivières et les étangs, où ils forment des couches visqueuses, verdâtres/..

Une cellule remplie d’azote

En fait, il a été tellement surpris qu’il a jeté le premier de ces échantillons, croyant qu’il y avait eu une erreur.

Au bout d’un minute, j’ai décidé de regarder ces échantillons au microscope, puis j’ai vu les nombreuses cellules de diatomées différentes. Nous savons donc maintenant qu’un très grand nombre de diatomées stockant des nitrates vivent également à la floor des pierres dans les milieux aquatiques

La recherche a également révélé que les diatomées vivant à la area des pierres sont extrêmement efficaces pour absorber et stocker le nitrate à l’intérieur de leurs cellules. Lorsque vous regardez un biofilm de diatomées sur une area en pierre, 95 % du nitrate de ce biofilm se trouvera à l’intérieur des cellules de diatomées. A titre de comparaison, seulement 1% du nitrate dans un échantillon d’eau sera à l’intérieur des cellules de diatomées le reste circule librement dans l’eau.

Ainsi, les biofilms de diatomées récemment découverts sur les surfaces en pierre sont très efficaces pour stocker le nitrate. Mais que se passe-t-il avec ?

Les réservoirs de nitrate rendent les diatomées indépendantes de leur environnement et aussi plus compétitives vis-à-vis des microbes qui ne peuvent stocker le nitrate. Ils peuvent le garder pour les mauvais times et ils finissent par faire principalement deux choses avec : soit ils l’utilisent comme nutriment pour grandir, soit – et c’est très great et très inhabituel dans le monde des microalgues – ils l’utilisent pour remplacer l’oxygène. a expliqué Peter Stief

À ce jour, les diatomées sont le seul groupe de microalgues connu à utiliser le nitrate pour la respiration en l’absence d’oxygène, qui est une forme de métabolisme (anaérobie) relativement répandue dans le monde bactérien.

Pourquoi remplacer l’oxygène ?

Quand une diatomée doit-elle remplacer l’oxygène ? Dans les sédiments profonds et la nuit.

Respirer sur le nitrate leur permet de vivre et de fonctionner dans les profondeurs et la nuit.

Que devient le nitrate ?

Les diatomées aident-elles à éliminer les nitrates de l’environnement ? Oui. Et non.

Comme beaucoup d’autres formes de vie microbiennes et d’algues, ils se nourrissent de nitrate comme nutriment. Mais il y a aussi un sous-produit lorsqu’ils utilisent du nitrate pour la respiration, et ce sous-produit est l’ammoniac.

L’ammoniac est un nutriment, similaire au nitrate, donc la edition courte est que les diatomées mangent un nutriment et en produisent un autre.

Les cycles des grands éléments sur Terre

Le nitrate fait partie du cycle world wide de l’azote, l’un des grands cycles des éléments terrestres – les autres sont le cycle du carbone et le cycle du soufre.

Avec la découverte de ces nouveaux habitats pour les diatomées respirant les nitrates. L’étude du cycle de l’azote est importante pour éventuellement prédire l’effet de la pollution par les nitrates sur la vie aquatique en général et sur les diatomées en tant qu’acteurs clés de la régulation du climat en particulier