Американские ученые назвали группы бактерий, потребляющие больше половины перерабатываемого в почве углерода. Всего шесть таксонов обеспечивают круговорот углерода в почве по всему миру. Открытие имеет большое значение для сельского хозяйства и прогнозирования изменений климата. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Почва содержит вдвое больше углерода, чем вся растительность на Земле. Поэтому понимание того, как углерод хранится в почве и выделяется в виде углекислого газа, крайне важно для сельского хозяйства и прогнозирования изменений климата. Группа американских ученых под руководством Университета Северной Аризоны пришла к выводу, что, несмотря на огромное разнообразие бактерий по всему миру, половину поглощаемого бактериями углерода в почвах перерабатывает всего несколько групп микроорганизмов. В ходе исследований авторы проанализировали почву, собранную из четырех разных экосистем. От трех до шести групп бактерий были общими для всех образцов и отвечали за большую часть круговорота углерода.
«Мы обнаружили, что круговорот углерода действительно контролируется всего несколькими группами обычных бактерий, — говорит руководитель исследования Брэм Стоун. — Эпоха секвенирования дала нам понимание того, насколько разнообразен микробный мир. Однако наши данные показывают, что, когда дело доходит до важных функций, таких как почвенный газообмен, можно столкнуться с избыточностью данных о составе микроорганизмов. Например, мы показали, что наибольший вклад в круговорот углерода в почвах вносят всего несколько очень многочисленных бактерий».
Эти бактерии — Bradyrhizobium, Acidobacteria RB41 и Streptomyces — эффективнее всех используют почвенный углерод и питательные вещества, растут и размножаются намного быстрее своих сородичей. Хотя исследователи идентифицировали тысячи уникальных организмов, шести их них было достаточно, чтобы переработать более 50% почвенного углерода, а переработка половины углерода обеспечивалась всего лишь тремя вышеупомянутыми видами.
В исследованиях ученые использовали молекулы воды, помеченные изотопом кислорода. При секвенировании ДНК почвенных организмов по изотопам можно было понять, какие именно виды бактерий росли эффективнее всех. Затем исследователи учитывали численность каждого таксона и моделировали, насколько эффективно бактерии потребляли углерод почвы. Модель включала таксономическую специфичность, размер генома и скорость роста и предсказывала выделение СО2 гораздо точнее, чем модели, которые полагались только на численность групп бактерий.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
