Кіріспе

Бір жасушалы балдырлар саздың қалыптасуына жауапты. Эмилиания хукслейи – экватордан субполярлық аймақтарға дейінгі, қоректік заттарға бай ағындардан қоректік заттарға кедей олиготрофты суларға дейінгі барлық мұхит экожүйелерінде кездесетін коколитофорлардың бір түрі. Бұл мұхиттың фототикалық аймағында еркін қалқып жүретін, теңіздің барлық азық тізбегінің негізін құрайтын мыңдаған фотосинтездейтін планктонның бірі. Ол жазғы термоклиннің қайта қалыптасуынан кейін қоректік заттар жетіспейтін суларда кең ауқымды гүлденуді тудырады, сол себепті зерттеледі. Басқа коколитофорлар сияқты, E. huxleyi – ерекше әшекейленген кальцит дискілерімен – коколиттермен жабылған бір жасушалы фитопланктон. Жеке коколиттер теңіз шөгінділерінде көптеп кездеседі, ал толық кокосфералар сирек. E. huxleyi жағдайында шөгінділерде организмнің тек қабығы ғана емес, жұмсақ бөлігі де сақталуы мүмкін. Ол ыдырауға өте төзімді химиялық қосылыстар тобын өндіреді. Алкенондар деп аталатын бұл химиялық қосылыстар организмдердің басқа жұмсақ бөліктері ыдырағаннан кейін де теңіз шөгінділерінде ұзақ уақыт бойы табылмайды. Жер ғалымдары алкенондарды теңіздің бұрынғы беттік температурасын бағалау үшін жиі пайдаланады.

Негізгі деректер

Эмилиания Хаксли теңіз түбіндегі шөгінділерді зерттеп, олардың ішінде кокколиттерді тапқан алғашқы ғалымдар Томас Хаксли және Чезаре Эмилианидің құрметіне аталған. Ол шамамен 270 000 жыл бұрын ежелгі Gephyrocapsa Kampter туысынан пайда болды және шамамен 70 000 жыл бұрын планктондық жиынтықтарда, соның салдарынан қазба қалдықтарында басым түрге айналды. Бұл – кокколитофорлардың ең көп саны мен кең таралған түрі. Түр кокколит құрылысының ерекшеліктеріне сүйене отырып, жеті морфологиялық формаға – морфотиптерге бөлінеді (осы формалар туралы толық ақпаратты Nannotax-тан қараңыз). Оның кокколиттері мөлдір және көбінесе түссіз, бірақ олар кальциттен тұрады, ол су қабатында жарықты өте тиімді сындырады. Осы және кокколиттерді үнемі түсіру нәтижесінде пайда болатын жоғары концентрация Э. хаксли гүлдеуін ғарыштан оңай көруге мүмкіндік береді. Спутниктік суреттер гүлдеудің 10 000 км²-ден асатын аумақты жабуы мүмкін екенін көрсетеді, ал кемедегі қосымша өлшемдер Э. хакслидің осы жағдайларда басым фитопланктон түрі екенін анықтады. Бұл түр Джеймс Лавлоктың «Гая» гипотезасына шабыт берді, ол тірі организмдердің биогеохимия мен климатты кездейсоқ емес, метастабильді жағдайларда өзін-өзі реттейтінін жобалайды.

Көбілігі мен таралуы

Эмилиания хукслейи кең таралған түр деп есептеледі. Ол барлық коколитофоралар түрлерінің ішіндегі ең кең температуралық диапазонда (1–30 °C) тіршілік етеді. Планктондық қауымдастықтарда беткейден 200 метр тереңдікке дейін кездесуі, оның ауыспалы және жарық аз жағдайларға жоғары төзімді екенін көрсетеді. Ортаның осы дегреді кең диапазонына төзімділігінің себебі, түр ішінде ортаға бейімделген әртүрлі экотиптердің болуы деп саналады. Бұл диапазон ішінде ол эуфотикалық аймақтың су үлгілерінің барлығында дерлік кездеседі және жалпы коколитофоралар қауымдастығының 20–50% немесе одан да көп бөлігін құрайды. Көптеп гүлдену кезінде (ауданды 100 000 шаршы километрден астам жабатын), E. huxleyi жасушаларының концентрациясы аймақтағы барлық басқа түрлердің жиынтығынан асып түседі, бұл аймақтағы фотосинтездейтін планктонның жалпы санының 75% немесе одан да көп бөлігін құрайды. Гүлденуді спутниктік суреттер арқылы су бағанасынан шашыраған жарықтың көп мөлшеріне қарай анықтауға болады, бұл олардың биогеохимиялық маңыздылығын бассейн және жаһандық деңгейде бағалауға мүмкіндік береді. Бұл гүлденулер Норвегия фиордтарында кең таралған, нәтижесінде спутниктер "ақ суларды" тіркеп алады, бұл спутниктерден алынған гүлденулердің шағылысуын сипаттайды. Бұл кокколиттердің массасының суға түсетін күн сәулесін кері шағылыстыруына байланысты, бұл E. huxleyi гүлденуінің аумағын егжей-тегжейлі анықтауға мүмкіндік береді. E. huxleyi гүлденуінің кең аумағы теңіз альбедосына айқын әсер етуі мүмкін. Көп рет шашырау бірлік тереңдік бойынша жарық жолын ұзарту арқылы сіңіруді және су бағанының күнмен қыздырылуын арттырса да, E. huxleyi геомимез идеяларын тудырды, себебі микрондық ауа көпіршіктері айна тәрізді шағылыстырғыштар болып табылады, сондықтан E. huxleyi-ден айырмашылығы, жоғарғы су бағанының температурасын төмендетуге бейім. Суды ағартушы коколитофор планктон гүлденулеріндегі өзіндік көлеңкелену сияқты, бұл эуфотикалық аймақтың геометриясын өзгертіп, фотосинтез өнімділігін төмендетуі мүмкін. Мұндай әсерлердің биологиялық әсерін және басқа организмдердің шағылыстыру арқылы су температурасын өзгертіп, булану мен метан шығарылуын арттыру немесе азайту әлеуетін анықтау үшін эксперименттер мен модельдеу қажет.

Климаттың өзгеруі

Барлық фитопланктон сияқты, E. huxleyi-дің фотосинтез арқылы негізгі өндірісі көмірқышқыл газын сіңіретін орын (көмірқышқыл газының тұнбасы) болып табылады. Дегенмен, кальцификация процесі арқылы коколиттердің түзілуі CO2 көзі болып табылады. Осылайша, кокколитофорлар, оның ішінде E. huxleyi, мұхиттан CO2-нің таза көзі ретінде әрекет ету мүмкіндігіне ие. Олардың таза көз болып табыса ма, әлде сіңіретін орын болып табыса ма, сондай-ақ мұхиттың қышқылдануына қалай реакция жасайтындары әлі толыққанды зерттелмеген.

Мұхиттың жылу ұстауы

Э. huxleyi гүлденуінен туындаған шашырау қалыпты жағдайдан гөрі көбірек жылу мен жарықты атмосфераға қайтарады, сонымен қатар қалған жылудың көп бөлігін мұхит бетіне жақын ұстап тұрады. Бұл мәселелі, себебі атмосферамен жылу алмасуы беткі су арқылы жүзеге асады, ал E. huxleyi гүлденуі су қабатының жалпы температурасын ұзақ мерзімде күрт төмендетуі мүмкін. Дегенмен, бұл әсердің маңыздылығы – пайдалы ма, зиянды ма – қазіргі таңда зерттеліп жатыр және әлі нақтыланбаған.