Ученые описали то, как почвенные микроорганизмы распределяются по планете

Российские ученые в составе международной группы исследовали распределение почвенных микроорганизмов по разным широтам от тропических лесов до умеренного пояса. Результаты их работы были опубликованы в журнале Functional Ecology.

В почве находятся миллиарды видов микроорганизмов, поэтому полное совпадение состава микроорганизмов в разных почвах невозможно. При этом ученые находят похожие группы микроорганизмов в очень удаленных районах, где различаются климат и растительность. Очевидно, что микроорганизмы сами не могли «перейти» тысячекилометровые расстояния, да и перенос за счет животных и растений маловероятен. Поэтому принципы распределения микроорганизмов в почвах на больших расстояниях практически не известны.

Ученые отбирали образцы почв в лесах, в которых растительные сообщества стабильны в течение десятилетий и столетий. В образцах верхнего слоя почв определяли группы микроорганизмов по их ДНК. Параллельно ученые определяли три большие группы факторов окружающей среды, связанные с климатом (средняя температура и количество осадков), свойствами почв (кислотность, содержание стабильного и легкодоступного углерода, азота и фосфора) и растительными сообществами (количество и состав растительных остатков).

«Мы выявили предикторы — основные факторы, по которым можно предполагать, какие микроорганизмы находятся в каких почвах. Обнаружено, что больше всего на распределение микроорганизмов влияют свойства почвы, чуть меньше — параметры климата, и еще чуть меньше — растений. На основе этих факторов и их взаимовлияния удается объяснить более 80% варьирования состава микроорганизмов», — рассказал один из авторов статьи, сотрудник Российского университета дружбы народов Яков Кузяков.

Микроорганизмы выполняют разнообразные функции: очистка среды от загрязнителей, минерализация питательных веществ для растений, симбиоз с растениями, разложение растительных остатков, выделение парниковых газов, фиксация азота из атмосферы, стимуляция роста корней. Эти функции микроорганизмов влияют как на продуктивность, так и на стабильность естественных и сельскохозяйственных экосистем.

«В ближайшем будущем мы попытаемся перенести подходы и результаты этого исследования на сельскохозяйственные и городские почвы. Состав и группы микроорганизмов, а также факторы, которые действуют в сельскохозяйственных и городских почвах (на которые влияет человек), безусловно, сильно отличаются. При этом человеческий фактор и использование может играть существенно бóльшую роль, нежели в естественных почвах, например, климатический фактор. Зная естественные и антропогенные факторы распределения микроорганизмов в почвах, мы можем влиять на их функции и, таким образом, как на продуктивность, так и на устойчивость естественных и сельскохозяйственных экосистем», — заключил ученый.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.