Вы когда-нибудь задумывались, что делает почву почвой? И может ли почва из тропических лесов Амазонки быть такой же, как почва из вашего сада?
Исследователи из Нидерландского института экологии (NIOO-KNAW) и Университета Манчестера, Великобритания, используют секвенирование ДНК, чтобы раскрыть секреты различных почв мира, и впервые анализируют экологические закономерности и микробный сообщества в глобальном масштабе.
Исследовательская группа, состоящая из 36 ученых со всего мира, собрала и проанализировала данные о почвенных бактериях из 21 страны. Всего они рассмотрели более 1900 почв, содержащих более 8000 групп бактерий.
Исследование, опубликованное сегодня (20 ноября) в журнале Nature Microbiology, дает новое представление о бактериях, которые превращают почву в почву, и о том, как наши почвы функционируют и реагируют на глобальные вызовы, такие как изменение климата.
Исследование показало, что некоторые группы бактерий всегда обнаруживаются в почве, независимо от того, где она собрана на планете. Неважно, находится ли это в поле в Великобритании или в лесной подстилке в тропических лесах Амазонки - они постоянны. Но другие бактерии более разборчивы, и именно на них мы должны обратить внимание, говорят исследователи. Это потому, что эти бактерии могут дать ключ к пониманию того, что делает одни почвы более плодородными и превосходными для выращивания сельскохозяйственных культур по сравнению с другими.
Доктор Келли Рамирез из NIOO-KNAW объясняет: «Когда мы видим кактус, мы знаем, что находимся в пустыне, когда мы видим пальму, мы знаем, что находимся в тропиках, а когда мы видим трава, мы могли бы быть почти где угодно. Та же самая идея, что виды указывают среду обитания, верна для почв, но вместо растений мы используем почвенные бактерии. Но если бы вы взяли горсть земли из своего сада, из леса или даже с луга, вероятно, было бы трудно заметить разницу."
Однако микробные сообщества, живущие в почвах мира, более разнообразны и содержат больше особей, чем любые другие группы видов на планете, и могут многое рассказать нам об их происхождении.
Доктор Франциска де Врис из Школы наук о Земле и окружающей среде Манчестерского университета (SEES) добавила: «В почве эти бактерии помогают растениям расти, циклировать углерод и поддерживать функционирование наших экосистем. Ученые всего мира изучают эти важные бактерии, но все они используют разные методы, и систематизация всей информации представляет собой сложную задачу. Поэтому мы решили попытаться найти способ объединить все исследования и свести их воедино».
Именно тогда доктор Крис Найт, также из SEES и соавтор статьи, привнес свой опыт в исследование. Эксперт в микробном и компьютерном моделировании, он использовал особую технику, которая могла учитывать тысячи видов бактерий. Метод «машинного обучения» позволил команде оценить все виды и сопоставить их с различными факторами окружающей среды и друг с другом.
Д-р Найт добавил: «В результате появилась новая и более четкая картина роли отдельных групп бактерий в формировании сообществ почвенных бактерий. делать с деталями того, как они были измерены, чем какие-либо реальные различия между почвами. Некоторые из них настолько редки, что вы когда-либо видели их только в горстке почв любого типа, что мало что говорит. Но между ними есть информативные семейства бактерии, которые указывают на реальные различия между типами почвы».