Земля наполнена жизнью: первый атлас бактерий плодородной почвы

Микроорганизмы, живущие в почве и заселяющие наши земли (черви, насекомые, бактерии и грибки) отвечают за надлежащее состояние почвы. Ученые из Колорадского университета изучили бактерии из почвы, чтобы определить их значение в экосистеме. Их целью было обнаружить «наиболее востребованные» хорошие бактерии – те, которые считаются самыми полезными для нашей почвы и урожая и, следовательно, для нашего здоровья и нашей планеты.

Наш грунт изобилует бактериями, которые участвуют в различных важнейших экологических процессах, например, в углеродных циклах и круговороте питательных веществ, образовании растений и выбросах парниковых газов. Хотя их изучали во многих исследованиях несколько десятилетий, значение этих микроорганизмов по-прежнему плохо понятно, поскольку их слишком много. Поэтому трудно полностью использовать их функциональные возможности для улучшения качества почвы и производства урожая.

Образцы брали на 6 континентах

Таким образом группа американских исследователей хотела создать карту бактериальных сообществ в нашей почве. С этой целью они брали образцы 237 различных участков в 18 странах и на 6 континентах, охватывая широкий диапазон климата и растительности – от пустынь до лугов и болот.

Маленькая преобладающая группа

С помощью определения последовательности ДНК из каждого образца почвы ученые затем определяли преобладающие клеточные линии бактериальных видов на основе их многочисленности и наличия в нескольких участках для взятия образцов одновременно. Наконец, большинство видов, по-видимому, являются редкими за исключением маленькой подгруппы (лишь 2 % или 511 видов), которые присутствуют в 41 % почвы во всем мире. Более чем у половины из этих 511 видов имеются предпочтения к среде, обусловленные местным pH или климатом (засушливостью, максимальной температурой, уровнем влажности). Их многочисленность в определенной почве соответствует ее здоровью и плодородности, поэтому они могут использоваться для производства урожая.

Ожидаемые экологические изменения

Исследователи полагают, что их работа имеет огромную ценность. Благодаря более глубокому пониманию значения этих микробов в нашей экосистеме данная карта бактериальных сообществ в почве, которая является первой в своем роде, поможет спрогнозировать экологические последствия изменений окружающей среды в международном масштабе.

Источник:

Delgado-Baquerizo et al., Science 359, 320–325 (2018)