27.12.2016

Биоразнообразие почв не так велико, как считалось

При изучении биологического разнообразия учёные совершали ошибку, которая привела к завышенной оценке количества видов микроорганизмов в почвах. Об этом свидетельствуют данные, полученные специалистами Политехнического университета Виргинии и университета штата (Virginia Polytechnic Institute and State University, Virginia Tech).

Остатки ДНК мёртвых организмов, «реликтовая ДНК», на протяжении многих лет мешала учёным, внося ошибку в результаты вычислений микробного биоразнообразия в большую сторону на 55%. А ведь знание о разнообразии микроорганизмов в почвах имеет решающее значение для понимания глобальных экологических процессов, таких как атмосферная фиксация азота и изменения климата.

Научная группа, в которую вошёл Майкл Стрикленд (Michael Strickland), доцент кафедры биологии Политехнического университета Виргинии, провела высокоточное секвенирование для детального определения состава микроорганизмов в 31 образце почв из различных климатических зон и экосистем.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Microbiology.

Информация о численности микробов в почве крайне важна, эти организмы играют важную роль в наземных экосистемах, поддерживая плодородие почвы.

Но описать механизмы деятельности микробов в процессах, протекающих в почве, довольно сложно. Для этого необходимо изучить и оценить количество живых микроорганизмов. Это сложная задача, так как ДНК мёртвых микробов может сохраняться в почве в течение многих лет, затрудняя анализ микробного разнообразия.

«Это исследование показывает, что значительная часть микроорганизмов, обнаруживаемых в почве с помощью ДНК-методов, уже мертва, — комментирует Эмбер Моррисси (Ember Morrissey), доцент кафедры ботаники и почвоведения университета Западной Виргинии, не принимавший участия в исследовательском проекте. — Как следствие, нам, возможно, потребуются инструменты, которые разделяют генетический материал живых клеток из реликтовой ДНК мёртвых микробов для того, чтобы понимать влияние микробных видов на важные экосистемные процессы».

Пол Карини (Paul Carini), специалист в области микробной экофизиологии из Колорадского университета в Боулдере, первый автор публикации, использовал ПМА (моноазид пропидия), фотореактивный краситель, который хорошо связывается с реликтовой ДНК, но плохо с живыми клетками, чтобы отделить жизнеспособные клетки от мусора.

Хотя микробные сообщества почв оказались менее разнообразными, чем считалось ранее, они по-прежнему довольно разнообразны, отмечает Стрикленд. В каждом грамме почвы живут тысячи видов микробов, что дало повод Стрикленду назвать почву «тропическим лесом для бедных».

Сергей Сыров

Источники:

1. 22century.ru