Влажные тропические леса являются одним из самых богатых видами районов на Земле. Здесь обитают тысячи видов животных и растений. Более мелкие микробные протисты, невидимые невооруженным глазом, также обитают в этих лесах, где они обитают в почве и других местах. Группа исследователей, сформированная Микой Дунторном из Университета Кайзерслаутерна, изучила их более внимательно, проанализировав их ДНК. Они обнаружили много неизвестных видов, в том числе множество паразитов, которые могут способствовать стабильности экосистем тропических лесов. Эти результаты опубликованы в научном журнале Nature Ecology and Evolution.
Насекомые и другие членистоногие, такие как пауки, представляют собой самую большую и самую разнообразную группу организмов в тропических лесах. «Однако результаты нашего исследования ставят под сомнение это», - говорит Мика Дунторн из TU Kaiserslautern, чьи исследования финансируются программой Emmy Noether Немецкого исследовательского фонда. «На одном гектаре тропического леса могут быть сотни тысяч различных насекомых, но количество простейших, вероятно, еще больше». Протисты - это микробные эукариотические организмы, которых можно найти по всему миру.
Dunthorn собрал образцы почвы в низменных тропических лесах Коста-Рики, Панамы и Эквадора. Вместе с коллегами Александросом Стаматакисом, Лукасом Чехом и Алексеем Козловым из Гейдельбергского института теоретических исследований (HITS) и Технологического института Карлсруэ ученые выделили и проанализировали ДНК микроорганизмов в Германии.
«Мы проанализировали в общей сложности более 130 миллионов последовательностей ДНК, что представляет собой грандиозную задачу в области биоинформатики», - говорит Лукас Чех. Первоначальное прямое сравнение данных секвенирования с уже известными видами быстро показало, что большинство тропических данных принадлежало совершенно новым, еще неизвестным видам.
Благодаря более детальному анализу генетического материала исследователи, скорее всего, смогли правильно классифицировать новые виды по разным типам групп протистов. Для этого они адаптировали существующий подход. «Используя так называемый метод филогенетического размещения, мы идентифицировали почти все последовательности», - продолжает биолог из Кайзерслаутерна. «Эти филогенетические размещения позволяют лучше охарактеризовать последовательности протистов, принимая во внимание их эволюционную историю», - говорит Александрос Стаматакис. Для анализа многих миллионов последовательностей с использованием метода филогенетического размещения команда использовала суперкомпьютер «SuperMUC» в Центре исследований Лейбница в Мюнхене.
В образцах почвы тропических лесов были в основном протисты. «Большинство из них принадлежат к группе одноклеточных паразитов животных, Apicomplexa», - сказал Данторн. Исследователи подозревают, что эти паразиты могут способствовать биоразнообразию животных в этих лесах. «Они могли ограничить рост популяции животных инфекциями», - говорит биолог. Результаты также показывают, насколько сложны связи в экосистеме тропических лесов. Важную роль здесь играют не только млекопитающие, птицы, насекомые, но и разнообразные микроорганизмы.