Очень сложные взаимодействия между корнями, грибками и бактериями лежат в основе способности некоторых деревьев очищать загрязненную землю, согласно новому исследованию, проведенному экспертами в области биоинформатики и биологии растений из Университета Макгилла и Университета Монреаля.
Быстрорастущие деревья, такие как ивы, хорошо переносят и даже омолаживают почву, загрязненную побочными продуктами нефтепереработки или тяжелыми металлами. Очистка почвы таким способом известна как фиторемедиация, и этот процесс обычно связывают с «вторичным метаболизмом» - производством в растениях специальных соединений, которые помогают им справляться с экологическим стрессом.
Новые данные исследователей из Монреаля, опубликованные в журнале Microbiome, предполагают, что более сложный симбиоз микробной жизни лежит в основе способности ивы процветать в этих стрессовых условиях. Используя передовые методы анализа одновременной экспрессии генов нескольких организмов в экосистеме, ученые исследовали корни ив, выращенных на загрязненном участке в пригороде Монреаля. Они обнаружили, что сложные взаимодействия между рядом эктомикоризных грибов, образующих симбиотические оболочки вокруг корней растений, и некоторыми бактериями, по-видимому, вызывают деградацию углеводородов в земле.
«Обычно мы подходим к генетике, ограничивая исследование отдельными организмами или областями жизни», - говорит Эммануэль Гонсалес, ведущий автор исследования и специалист по биоинформатике в Канадском центре вычислительной геномики в Макгилле.«Что было так удивительно здесь, так это то, что при поиске генетики всей жизни под землей биологическую картину на самом деле стало легче увидеть. Это также предполагает, что такие сложные мутуалистические взаимодействия могут быть естественной нормой за пределами лаборатории».
Николас Бреретон, научный сотрудник Научно-исследовательского института биологии растений Университета Монреаля и старший автор исследования, добавляет, что «первоначально мы думали, что биоинформатика и биология могут быть более тесно интегрированы, чтобы увидеть разнообразие функций». внутри проблемной корневой системы. Это довольно быстро привело к техническим улучшениям в том, как мы могли наблюдать за экспрессией генов во многих формах жизни, что привело к новым открытиям в области биологии окружающей среды. Мы надеемся, что эти открытия продемонстрируют, насколько мощным может быть междисциплинарный диалог для выявления невероятного сложные решения, присутствующие в мире природы."