Диатомеи ценны благодаря своим кремнеземным панцирям. Их широко применяют в пищевой индустрии, а также процессах фильтрации питьевой воды и стоков.
Российские ученые обнаружили, что повышение уровня соли в воде вызывает ослабление связей между элементами фотосинтетической системы клеток морской диатомеи Nitzschia и нарушает нормальное образование клеточных покровов. Эти изменения были зафиксированы благодаря применению широкого набора передовых фотонных технологий, сообщает пресс-служба Российского научного фонда.
Диатомовые водоросли, или диатомеи, выступают одними из ключевых элементов водных экосистем. Эти мельчайшие организмы участвуют в связывании примерно 20% глобального углекислого газа. Они формируют основу морских пищевых цепей и производят разнообразные химические вещества, среди которых особенно выделяются соединения кремния — основного компонента их «панциря».
Панцирь диатомей представляет собой достаточно сложную, упорядоченную и способную выдерживать большие нагрузки конструкцию. Его можно использовать как модель для разработки наноструктурных материалов и компонентов сенсорных устройств для медицины и микроэлектроники.
Блок-схема экспериментальных процедур диатомового анализа.Источник: Cvjetinovic et al / Scientific Reports, 2025
Ученые из Сколковского института науки и технологий совместно с коллегами из ведущих российских вузов и научных организаций изучили влияние солености воды на диатомовые водоросли рода Nitzschia, населяющие многие моря, пресноводные водоемы и соленые озера.
Оказалось, что при попадании водоросли в условия стресса, вызванные чрезмерно низкой или высокой соленостью воды, внутри ее клеток начинают накапливаться более крупные капли липидов. В них хранятся запасы углерода и энергия. Кроме того, в них диатомеи депонируют жирные кислоты для синтеза липидов, что помогает поддерживать целостность мембраны при дисбалансе давлений.
Когда соленость составляла 40 промилле, средний диаметр липидных капель был около 1 микрометра, но при снижении до 10 промилле или повышении до 150 промилле он увеличивался до 2,3 микрометра. Накопление кремния в створках и, соответственно, их формирование тоже изменялись при воздействии стрессовых условий. Наиболее выраженные отклонения в структуре кремнеземного панциря наблюдались при уровне солености в 60 промилле.
Ученые также выяснили, что при увеличении солености в клетках меняются процессы преобразования поглощенной энергии и усиливается способность пигментов водорослей поглощать свет и преобразовывать его энергию в ультразвуковые колебания. Этот процесс во многом обусловлен увеличением содержания хлорофилла и других пигментов. При этом клетки изучаемых диатомей растут примерно с одинаковой скоростью в разном диапазоне солености.
