Что живет в твоей грязи? Исследователи Университета Колорадо в Боулдере стали на один шаг ближе к разгадке, составив первый глобальный атлас почвенных бактериальных сообществ и определив группу из примерно 500 ключевых видов, которые широко распространены во всем мире.
Новое исследование, которое опубликовано сегодня в журнале Science, сводит огромное разнообразие почвенных бактерий к «наиболее разыскиваемому» списку, который будет направлять будущие исследования по изучению и манипулированию микроорганизмами, влияющими на круговорот питательных веществ., плодородие почвы и другие важные экологические функции.
«Благодаря этому исследованию мы начали открывать черный ящик и лучше понимать, какие микробы живут в наших почвах», - сказал Мануэль Дельгадо-Бакеризо, ведущий автор исследования и научный сотрудник с докторской степенью. Кооперативный институт исследований в области наук об окружающей среде (CIRES) в CU Boulder.
Почвенные бактерии составляют большой процент живой биомассы планеты и способствуют ключевым почвенным процессам, таким как круговорот углерода и доступность питательных веществ. Но, несмотря на то, что они изучаются десятилетиями, микроорганизмы, живущие в почве - даже в почве среднего североамериканского двора - все еще плохо изучены из-за того, что число видов исчисляется десятками тысяч. Большинство видов остаются неописанными - они не соответствуют существующим геномным записям и не были успешно культивированы в лаборатории.
«Удивительно, как много мы до сих пор не знаем даже о самых доминирующих микроорганизмах, обитающих в почве», - сказал Ноа Фиерер, научный сотрудник CIRES и соавтор нового исследования. «У многих из них еще даже нет имен».
Для проведения исследования исследователи собрали образцы почвы из 237 различных мест на шести континентах и в 18 странах, охватывающих весь диапазон климата от пустынь до лугов и заболоченных земель. Затем они использовали секвенирование ДНК, чтобы идентифицировать типы бактерий, обнаруженных на каждом участке, и определить, какие виды являются общими для разных типов почвы.
Исследователи обнаружили, что всего два процента всех таксонов бактерий, или около 500 отдельных видов, постоянно составляют почти половину почвенных бактериальных сообществ во всем мире.
Эти предсказуемо распространенные бактерии, которые были идентифицированы как доминирующие и вездесущие, теперь могут стать мишенью для будущих исследований.
«Теперь, когда у нас есть этот список, мы действительно можем сосредоточить наши исследовательские усилия на категоризации этих основных групп и посмотреть, где они находятся и что они делают», - сказал Фирер, который также является доцентом в Департаменте CU Boulder. Экология и эволюционная биология (EBIO).
Продолжение исследований особенностей и функций почвенных бактерий потенциально может привести к их применению в сельском хозяйстве в будущем.
«В конце концов, больше знаний об этих бактериях может позволить нам улучшить здоровье и плодородие почвы», - сказал Дельгадо-Бакерисо, который имеет двойное членство в Королевском университете имени Хуана Карлоса в Мадриде, Испания. «Теперь, когда у нас есть доступная информация, мы можем многое сделать».