(Vincent Pommeyrol/Getty Images) יערות גשם טרופיים נקראים לעתים קרובות הריאות של הפלנטה שלנו, יונקים כמויות אדירות של פחמן דו חמצני מהאטמוספירה ומנפחים חמצן בתמורה. אולם, כפי שמתברר, יש כאלה ריאות גדולות עוד יותר באוקיינוסים שלנו.
כרי עשב ים הם שדות עצומים של צמחים תת מימיים המסוגלים ללכוד פחמן מהיר פי 35 מיערות גשם טרופיים . יחד עם הטונדרה, אלה מערכות אקולוגיות של החוף בין ה כיורי הפחמן הגדולים בעולם, אך אנו יודעים מעט באופן מפתיע על מה שמזין את הפרודוקטיביות הגבוהה שלהם.
מחקר חדש מצביע על כך שכרי הדשא הימיים הללו לא היו כמעט חזקים בלכידת פחמן אלמלא גיבור חבוי החבוי בתוך הדשא.
חיים ישירות בתוך שורשי הדשא של נפטון ( Posidonia oceanica ), חוקרים בים התיכון גילו סוג חדש של חיידקים, בשם Celerinanttimonas neptuna , שיכול להפוך גז חנקן לחומר מזין שצמחים ימיים יכולים למעשה להשתמש בהם לפוטוסינתזה.
זה דומה להפליא לאופן שבו צמחים ביבשה לוכדים חנקן גם כן, ובכל זאת סוג זה של קשר סימביוטי מעולם לא נמצא בקרב צמחים ימיים בעבר.
המחקר התמקד רק במין ספציפי של עשב ים בים התיכון, אלא בגלל קרובי משפחה של ג נפטון מתרחשים ברחבי העולם, המחברים חושדים שמערכות יחסים דומות עשויות להתרחש גם במקומות אחרים.
'ההנחה היא שהחנקן הקבוע של עשב הים מגיע מחיידקים שחיים סביב שורשיהם בקרקעית הים', מסביר המיקרוביולוג הימי Wiebke Mohr ממכון מקס פלנק בברמן, גרמניה.
״עכשיו אנחנו מראים שהקשר הרבה יותר הדוק: החיידקים חיים בתוך שורשי עשב הים. זו הפעם הראשונה שסימביוזה אינטימית כזו מוצגת בעשבי ים״.
חוקרים זיהו את החיידקים החדשים באמצעות טכניקות מיקרוסקופיות, שבהן מיני חיידקים שונים החיים בתוך ובין תאי השורש של עשב נפטון מודגשים על ידי תוויות צבע שונות.
בהשוואה למשקעים החוליים הפזורים סביב עשב הים, המחברים גילו שהצמח עצמו מסוגל לאגור יותר משמונה מכמות הפחמן הדו חמצני. וזה היה נכון גם כאשר לא היו חומרים מזינים חנקן ניתנים לזיהוי בעמודת המים.
הממצאים מראים שמשהו אחר היה תיקון גז חנקן והמרתו עבור המפעל הימי. בבדיקה מעמיקה יותר, הצוות מצא שהמיקרוביום של שורשי הצמח אינו זהה למיקרוביום של המשקעים שמסביב.
נראה שההבדל נובע בעיקר מחיידק בודד, שהמחברים מצאו שקיים בשורשי עשב הים בכמויות הגדולות ביותר בקיץ, כאשר החנקן הוא נדיר ביותר. לאחר שהושגו, נראה שהחנקן בשורשים אלה מתפשט במהירות בכל הצמח.
'ההעברה הזו הייתה מהירה, כאשר עד כ-20% מהחנקן הטרי הוטמע בביומסה עלים כבר תוך 24 שעות', הכותבים לִכתוֹב .
בתמורה, הצוות חושב שעשב הים כנראה מספק לחיידקים המתגוררים בו סוכרים - מערכת יחסים סימביוטית שכבר התעלמנו ממנה בעבר ואחת שהיא אולי עתיקה.
סבורים כי עשב הים התפתח לפני כ-100 מיליון שנה מצמחים פורחים שעשו את דרכם חזרה לים.
במהלך המעבר הזה, המחברים חושדים שמיקרוביומי השורש המיוחדים שכבר הוקמו לקיבוע חנקן ביבשה הוחלפו כנראה בגרסה ימית.
'הם העתיקו למעשה את המערכת שהצליחה מאוד ביבשה ואז, כדי לשרוד במי הים הדלים בחומרי תזונה, רכשו סימביון ימי', מוהר. השערות .
איפה ג נפטון למעשה בא זה עניין אחר. המאפיינים הגנטיים שלו מצביעים על כך שאבותיו חיו בסביבת החוף, שם הוא היה קשור ככל הנראה לאצות ים, שאין לה שורשים.
לעומת זאת, קרובי המשפחה הקרובים ביותר בחיים כיום מגיעים משורשי עשבי המלח והעשבים הטרופיים, שם החיידקים יוצרים כנראה קשר סימביוטי דומה לזה של אצות ים (אם כי זה עדיין לא אושר).
'בדיוק כמו שמיקרואורגניזמים מקובעים חנקן היו עשויים לסייע בהתיישבות של קרקעות דלות בחנקן על ידי צמחי קרקע מוקדמים', הכותבים לִכתוֹב , 'האבות הקדמונים של ג נפטון וקרוביו כנראה אפשרו לצמחים פורחים לפלוש לבתי גידול ימיים דלים בחנקן, שם הם יצרו מערכות אקולוגיות פחמן כחול יעילות ביותר״.
המחברים מתכננים כעת לחקור את חיידקי השורש החדשים במעבדה כדי לראות כיצד קיבוע חנקן מתרחש ביתר פירוט. מוהר נרגש לראות אם מערכות עשב ים אחרות ברחבי העולם מסתמכות על יחסים דומים.
בהתחשב בכמה חיוניות המערכות האקולוגיות של עשב הים במשבר האקלים הנוכחי שלנו, הגיע הזמן שנדע איך הם פועלים.
נתון במיוחד אנחנו הורסים כרי דשא בשוויון קצב מהיר יותר מיערות גשם טרופיים .
המחקר פורסם ב טֶבַע .