Представьте, вы сидите на солнечном пляже, довольный позволяя теплому песку просачиваться сквозь пальцы. Миллионы песчинок. То, что вы, вероятно, не можете себе представить: в то же время миллиарды и миллиарды бактерий также просачиваются сквозь ваши пальцы. На каждой песчинке живет от 10 000 до 100 000 микроорганизмов, как показало исследование ученых из Института морской микробиологии им. Макса Планка в Бремене. Это означает, что в отдельной песчинке может быть вдвое больше жителей, чем, скажем, в городе Фэрбенкс на Аляске!
Давно известно, что песок является густонаселенной и активной средой обитания. Теперь Дэвид Пробандт и его коллеги описали микробное сообщество на одной песчинке, используя современные молекулярные методы. Для этого они использовали образцы, взятые из южной части Северного моря, недалеко от острова Гельголанд, у берегов Германии.
Бактерии неравномерно заселяют песчинки. В то время как открытые участки практически не заселены, бактерии суетятся в трещинах и углублениях. «Они там хорошо защищены, - объясняет Пробандт. < "Когда вода обтекает песчинки и они кружатся, трутся друг о друга, бактерии в этих углублениях находятся в безопасности." Эти участки также могут служить укрытием от хищников, которые прочесывают поверхность песчинок в поисках пищи.
Впечатляющее разнообразие
Однако разнообразие бактерий, а не только их количество, впечатляет. «Мы обнаружили тысячи различных видов бактерий на каждой отдельной песчинке», - говорит Пробандт.
Одни виды и группы бактерий встречаются на всех исследованных песчинках, другие - только кое-где. «Более половины обитателей всех песчинок одинаковы. Мы предполагаем, что это основное сообщество на всех песчинках выполняет сходную функцию», - объясняет Пробандт. «В принципе, каждое зерно имеет одинаковое основное население и инфраструктуру». Таким образом, мы действительно можем многое узнать о бактериальном разнообразии песка в целом, исследуя одну песчинку.
Песчаные берега - огромные фильтры
Бактерии, обитающие в песке, играют важную роль в морской экосистеме и глобальном круговороте веществ. Поскольку эти бактерии перерабатывают, например, соединения углерода и азота из морской воды и речных притоков, песок действует как огромный очистительный фильтр. Многое из того, что смывается морской водой на морское дно, не возвращается обратно.
«Каждая песчинка функционирует как маленькая бактериальная кладовая», - объясняет Пробандт. Они доставляют необходимые материалы для поддержания циклов углерода, азота и серы. «Какими бы условиями ни подвергалось бактериальное сообщество на песчинке - благодаря большому разнообразию основного сообщества всегда найдется кто-то, кто переработает вещества из окружающей воды».