Розовое озеро — это озеро, имеющее красный или розовый цвет. Это часто вызвано присутствием солеустойчивых водорослей , которые производят каротиноиды , таких как Dunaliella salina , обычно в сочетании с определенными бактериями и археями, которые могут различаться от озера к озеру. Наиболее распространенным археем является Halobacterium salinarum .
Розовые озера возникают из-за сочетания факторов, которые включают климат и гидрологию континента под ними, в частности уровень солености . Оранжево-розовый цвет соленых озер по всему миру часто приписывался зеленой водоросли Dunaliella salina , но другие исследования показали, что в этом также участвуют бактерии или археи . [1]
Dunaliella salina — самая галофильная (солеустойчивая) из известных водорослей, которая может расти при солености до 35% NaCl [2] [3] (по сравнению с морской водой, которая содержит около 3% NaCl). [4] Одноклеточная зеленая водоросль играет ключевую роль в первичной продукции в гиперсоленых средах по всему миру. При высокой солености, температуре и освещении эта водоросль накапливает красный каротиноидный пигмент, бета-каротин . Это тот же пигмент, который придает цвет моркови, содержащей 0,3% бета-каротина. [2] D. salina может адаптироваться к очень широкому диапазону концентраций соли. Бета-каротин защищает водоросль от повреждения сильным светом, покрывая зеленый хлорофилл и придавая водоросли оранжевый/красный цвет. Водоросль, в которой, как было обнаружено, не было высокой внутриклеточной концентрации, была названа в честь Мишеля Феликса Дюналя , который первым понял, что красный цвет некоторых соленых озер во Франции обусловлен неким организмом. [3]
Долгое время считалось, что цвет розовых озер обусловлен этой водорослью, поскольку она была обнаружена во многих розовых озерах. [5]
Некоторые бактерии и археи также вырабатывают каротиноидный пигмент в своих клеточных мембранах , который может либо способствовать розовой окраске, либо быть единственной причиной ее появления. [2]
В некоторых из сотен австралийских розовых озер красная бактерия Salinibacter ruber может быть вовлечена в процесс получения их цвета. Работа, проведенная молекулярным биологом Кеном Макгратом на озере Хиллер на острове Мидл в Западной Австралии под руководством молекулярного биолога Кена Макграта в 2015 году, показала, что, в то время как D. salina присутствовала лишь в крошечных количествах (0,1% от взятой пробы ДНК ), в то время как S. ruber формировала от 20 [1] до 33% [6] [7] [5] [a] ДНК, извлеченной из озера. [1] Они обнаружили 10 видов галофильных бактерий и архей, а также несколько видов водорослей Dunaliella , почти все из которых содержат розовый, красный или лососевый пигмент. [7]
Молекулярный биолог Кен Макграт, исследуя потерю цвета озера с 1990-х годов (приписываемую чрезмерному сбору соли из него), предположил [ требуется ссылка ] , что все розовые озера вызваны S. ruber , а не D. salina , но доказать это сложно, потому что бактерии намного меньше и их труднее обнаружить, чем водоросли. Планируется проект по закачке большего количества соли в озеро с местных сельскохозяйственных угодий, где высокая соленость является проблемой. [1] Озеро Ретба в Сенегале , в Западной Африке , содержит ту же бактерию. [2]
S. ruber производит пигмент , называемый бактериоруберин , который помогает ему улавливать и использовать свет для получения энергии в процессе фотосинтеза . В то время как пигменты в водорослях содержатся в хлоропластах , бактериоруберин распространяется по всей клетке бактерии. Это делает более вероятным, что цвет озера — цвет S. ruber . [5]
Архея Halobacterium salinarum (ранее Halobacterium cutirubrum ), которая имеет розовый цвет и обычно растет в соляной корке на дне озера, как было обнаружено, участвует в цвете некоторых розовых озер, таких как озеро в парке Вестгейт в Мельбурне . Точный цвет озера зависит от баланса между D. salina и H. salinarium , причем концентрация соли оказывает прямое влияние. [8] [9]
Большинство розовых соленых озер меняют свой цвет, что часто связано с осадками. Озеро в парке Вестгейт , Мельбурн , Австралия, было окрашено в розовый цвет в марте 2017 года [10] , а затем снова в сентябре 2019 года, но с тех пор и по состоянию на январь 2022 года [обновлять]приобрело темно-зеленый оттенок. Более теплая погода и меньшее количество осадков, по-видимому, делают его розовым. [1] По мере испарения воды соленость увеличивается, но соленость — не единственный действующий фактор. Осадок и организмы, живущие в озере, влияют на его цвет и оттенок розового, который оно приобретает. [10]
Розовые озера, такие как озеро Хиллер, могут быть в десять раз солонее морской воды ( Мёртвое море в Израиле примерно в девять раз солонее). [10] В розовых озерах безопасно плавать, но пить их не рекомендуется из-за воздействия их повышенной солености на организм человека и возможности наличия в них микроорганизмов , которые могут быть вредны для здоровья человека. [2]
{{cite web}}
: CS1 maint: другие ( ссылка )