Závěr vědců Liverpoolské university v nás nutně musí vyvolat úsměv. Tvrdí totiž, že organismy zde žijí díky Sahaře. Přesněji jejím minerálům, kterými zásobují vrchní vrstvy oceánu. Díky prachu obsahujícímu železo jsou tamní sinice schopny využít a recyklovat materiál z mrtvých a rozkládajících se organismů a získat nedostatkový fosfor. Ten sinice potřebují proto, že je nezbytnou složkou pro tvorbu jejich genetického kódu - DNA.
George Wolff se svým týmem objevili, jak sinice (cyanobakterie), pravěká forma fytoplanktonu, na nichž stojí úživnost oceánu, souvisí s pouštěmi. Sinice k růstu potřebují dusík, fosfor a železo. Dusík si obstarají z atmosféry, ale fosfor je velmi reaktivní prvek a v mořské vodě ani v zemské atmosféře není. Se železem je to v oceánu podobně a to navzdory tomu, že železo je jedním z nejhojnějších prvků na Zemi.
Wolffův tým při křižování Atlantiku mátl rozdíl v množství sinic mezi severními a jižními oblastmi. Vše jim začalo do sebe zapadat až v okamžiku, kdy do hry čísel vstoupil rozdíl v obsahu železa.
Atlantik je často zmiňován jako „mořská poušť“. Živiny, které jsou potřebné pro život rostlin tu chybí, pomineme-li dno oceánu. Tam je sice živin dost, ale fotosyntetizujícím organismům jsou živiny v temných hloubkách prakticky k ničemu.
Nyní se ukázalo, že Sahara sinicím na sever od rovníku živinami „podstrojuje“. Wolffův tým zprávu o vlivu pouštních bouří na růst sinic v Atlantiku zveřejnil v časopisu Nature GeoScience.
Zjištění, že oceán není takovou pustinou, jaká by mu podle obsahu živin rozpuštěných ve vodě příslušela, je jistě zajímavý sám o sobě, ale zkusme domyslet, co všechno tento poznatek změnil. Jak budeme teď posuzovat snahy zavlažovat stále větší území pouštních oblastí?
I když to anglický tým zkoumající sinice neplánoval, nastolil nám otázku, zda potraviny získané rozšiřováním zavlažovaných suchých oblastí si nevyberou svou daň v méně naplněných sítích rybářů. Co je pro nás výhodnější – příznivý efekt Sahary na dění v oceánu, nebo to, co z ní v potu tváře vydobudeme?
Ani to ještě není všechno. Je tu ještě otázka ekologie. Tady na chvíli opustíme disputace nad tím, jak jsou sinice důležité z pohledu úživnosti oceánu a přejdeme k poznatku amerického týmu Douglase Caponeho. Těm se zase podařilo dokázat, že sinice nepotřebují zdroj organického dusíku a že fungují tak trochu jako hlízkové bakterie. Při fixaci vzdušného dusíku (jeho redukce na amoniak), jde o proces, který je energeticky náročný. Klíčovým enzymem tohoto procesu je nitrogenáza. Ta je zajímavá tím, že se nesnáší s kyslíkem. Nitrogenázu mají jak hlízkové bakterie, které jsou na kořenech luštěnin, tak sinice. Aby bakterie mohly asimilovat dusík, musí být v anaerobním prostředí. Hlízky na kořenech rostlin nemají jinou funkci, než aby jim takové prostředí bez kyslíku vytvořily.
O tom, jak takového prostředí dosahují primitivní sinice, se moc neví. Některé z nich za tím účelem tvoří útvary heterocysty. Heterocysty nemají barviva a tato část jejich těl nemůže provádět fotosyntézu. Jak jsme si řekli, kyslík a enzym fixující vzdušný dusík (nitrogenáza) se bytostně nesnášejí a tak útvar heterocysta je jakousi úlitbou enzymu, aby mohl pracovat v anaerobním prostředí a vyrábět pro sinici amoniak. To je však pro tyto organismy zatěžující vytvářet zvláštní útvary, které jsou jinak nevyužitelné. Proto na to jdou některé ze sinic jinak a heterocysty netvoří. Uchýlili se k tomu, že asimilují dusík jen v noci, tedy až poté, co fotosyntéza ustala a až když se veškerého kyslíku v buňkách zbavily. Sinice Trichodesmium se dostaly nejdál. Netvoří heterocysty a přesto dokáží asimilovat vzdušný dusík i ve dne. Činí tak i v době, kdy provozují fotosyntézu. Jak se jim to daří dělat všechno dohromady je nyní předmětem studií řady výzkumných laboratoří.
Ať už to sinice dělají jak chtějí, faktem je, že díky tomu, že si zaopatří dusík samy, mohou tvořit svá těla a zabudovávat do nich ve formě polysacharidů a cukrů velké množství uhlíku. Potřebný uhlík si berou rovněž ze vzduchu (jak jinak). To ale znamená, že sinice nás zbavují oxidu uhličitého. Capone propočítal, že mořský fytoplankton ze vzduchu ročně získává tolik dusíku, že to zajistí jeho dostatek pro potřebu fotosyntézy, aby se tím z atmosféry odčerpalo 1,5 miliardy tun oxidu uhličitého. To znamená, že z pohledu údajného zamořování naší planety oxidem uhličitým, jsou jen samotné kolonie sinic tvořené rodem Trichodesmium schopny 10 až 20 procent jeho veškeré produkce na Zemi, recyklovat.
Když si dáme dohromady, že sinice nás zbavují skleníkového plynu v objemu 1,5 miliard tun ročně, a že k jejich blahodárnému počinu přispívají písečné pouštní bouře, tak nezbývá než konstatovat, že nám to pánové pěkně zavařili.
Jakou váhu budeme nyní dávat aktivitám ekologických hnutí, které se snaží pouště omezovat? Není zachování rozlohy pouští a nebo dokonce jejich rozšíření, náhodou zrovna ta správná cesta, která nám dovolí získat z oceánu více ryb a nasytit hladové?
Nekápli jsme tu na další z fantastických samoregulačních prvků naší matičky Země, která si růstem pouští poradí s narůstajícím množství oxidu uhličitého v atmosféře? V počtech řádu miliard tun je naše snaha instalovat lapače zachyccovat oxiduhličitý pomoci roztoku amino-radikálů, jeho ukládání v pevných minerálech ve formě karbonátových pevných solí, či jiné podobné snahy, jen "nepatrným zrnkem písku na poušti"?
Wolffův tým, který se za peníze daňových poplatníků poflakoval po mořích, nám pomohl pochopit, jaký význam má pro sinice pouštní prach. Spolu s tím nám ale přivál celou řadu dalších otázek. Také na ně ale může dát odpověď jen další výzkum.
Pramen: University of Liverpool