根据东安格利亚大学的一项新研究，海洋生物的一个组成部分可以适应气候变化的影响。
这一发现为生物技术的发展带来了希望，它可以抵消环境条件变化带来的负面影响，比如海洋变暖，甚至农作物产量的下降。
通过观察在大部分海洋中发现的真核浮游植物，也被称为微藻，由东英尼亚大学托马斯·莫克教授领导的国际团队发现，藻类找到了一种应对营养匮乏的方法，预计由于海水变暖，营养匮乏将会增加。这对食物链来说是个好消息——海洋微藻是地球上最大的食物网的基础，包括磷虾、鱼类、企鹅和鲸鱼——它们还能从大气中吸收二氧化碳并产生氧气。
汤玛斯·莫克是东安大环境科学学院的海洋微生物学教授，他的前博士生简·斯特劳斯博士是《在铁有限的海洋表面，质体定位的黄藻质增加硅藻生物量和生态系统生产力》的通讯作者，这篇文章发表在《自然微生物学》杂志上。
莫克教授说:“藻类生产食物并从大气中去除二氧化碳，它们需要阳光。
但问题是，细胞利用阳光的机制需要大量的铁。然而，35%的海洋表面没有足够的铁来支持藻类的生长。
“在这些地区，藻类的产量应该会大幅下降，就像土地上缺乏富含铁和氮的肥料的作物一样，这意味着作物不会长得那么好。
“全球变暖正在加剧陆地上的干旱，同样的事情也发生在海洋中:地表水变得越热，这些地表水层中的营养物质就越低，因为通常会增加深层海洋营养物质的混合减少。因此，藻类应该挨饿，从而产生更少的食物，从大气中吸收更少的二氧化碳。”
研究小组发现，藻类已经找到了一种应对营养匮乏的方法，通过进化出一种额外的细胞机制，使它们能够在不需要铁的情况下利用阳光生长。
施特劳斯博士在汉堡的欧洲分子生物学实验室(EMBL)和德国基尔的亥姆霍兹海洋研究中心GEOMAR担任博士后科学家期间继续研究项目。
施特劳斯博士说:“一些微藻群可以利用光驱动的质子泵来促进生长，从而绕过光合作用。”
藻类不依赖需要铁的光合作用蛋白(产生ATP，所有细胞的能量货币)，而是使用一种与人眼相关的光反应膜蛋白:视紫红质。这些蛋白质不需要铁，其中一组特定的蛋白质通过膜泵送质子，从而合成ATP，这是所有光合作用生物光合作用的主要功能。
在合作工作中，现隶属于维尔茨堡大学神经生理学系的高世强博士克隆了这些硅藻视紫红质。高博士在异源表达后使用电生理方法证实了它们有效的质子泵能力，即使在低温下也是如此。
莫克教授说:“这种简单的细胞机制是它们仍然可以在这些营养贫乏的表层海洋中茁壮成长的原因，因此它们也有可能能够应对全球变暖，因为它们是预先准备好的。”
莫克教授说，这一发现可能用于提高作物的产量，作物的生长也需要铁元素。
“这对所有初级生产者都是普遍的。这种机制也可用于生物技术，以提高不能利用光的微生物(如酵母)的生产力。我们可以修改它们，使它们能够利用光生长，这在生物技术中是理想的，例如胰岛素、抗生素、酶、抗病毒药物甚至生物燃料的生产。”
该团队的工作与南大洋特别相关，南大洋既是最大的铁限制水生生态系统，也是最具生产力的生态系统之一，支持着最大数量的藻类消费者。
莫克教授说:“对于人类和一般生命的生存来说，地球上没有其他栖息地比海洋更重要。”
