Создать аккаунт
Главная / Новости / Внутри ствола среднего дерева живет более 1 триллиона микробов
Новости

Внутри ствола среднего дерева живет более 1 триллиона микробов

4



Фото из открытых источников
Древесина внутри среднестатистического дерева может показаться бесплодной, но она является домом для невероятно разнообразного множества жизни. Согласно самому всеобъемлющему исследованию, проведенному на сегодняшний день, внутри среднестатистического ствола живет более 1 триллиона грибков, бактерий и других микробов, включающих уникальные сообщества, специализированные для различных видов деревьев.
 
Некоторые из микробов могут быть кандидатами на роль пробиотиков для защиты от патогенов или их уничтожения, говорит Хесус Меркадо-Бланко, микробиолог из Испанского национального исследовательского совета, который не принимал участия в работе. Таким образом, говорит он, исследование, опубликованное в виде препринта на bioRxiv, может привести к новым способам защиты уязвимых деревьев по всему миру.
 
Микробы являются важной частью жизни растений. Грибы в почве помогают корням получать доступ к воде и питательным веществам, например, а полезные бактерии и грибы на листьях могут предотвратить заражение вредными грибками или бактериями. Но мало что известно о микробах, живущих внутри здоровой древесины, которая составляет огромное количество биомассы. По оценкам, 10 триллионов деревьев на планете содержат 450 гигатонн углерода, что затмевает 2 гигатонны, обнаруженные в животных.
 
Итак, в новом исследовании аспирант Йельского университета Джонатан Гевирцман объединился с Уайеттом Арнольдом, другим аспирантом Йельского университета, который специализируется на молекулярной биологии. Дуэт отправился в исследовательский лес в Коннектикуте, чтобы изучить 15 распространенных видов деревьев, включая дубы, клены и сосны. Они извлекли образцы древесины из стволов 158 деревьев, взяв керны тоньше карандаша. Они также взяли образцы почвы вокруг каждого дерева. После извлечения ДНК из древесины и почвы они отправили генетический материал в лабораторию для секвенирования ключевых генов-маркеров, называемых 16s и ITS . Арнольд взял эти данные и сопоставил их с последовательностями известных типов микробов.
 
Чтобы получить грубую оценку количества прокариотических микробов — бактерий и архей, которые выглядят похоже, но имеют разную эволюционную историю — внутри типичного дерева, Гевирцман и Арнольд начали с их распространенности в 1 грамме древесины из сердцевин. Умножив это на вес 5-тонного дерева, они получили 1 триллион прокариот. (Сюда не входят грибы, которые являются эукариотами и распространенность которых невозможно надежно рассчитать на основе генетических данных.) Это может показаться большим, но пищеварительный тракт человека содержит примерно в 38 раз больше прокариотических клеток, чем ствол дерева.
 
Так же, как у разных животных есть свои собственные микробиомы в зависимости от того, что они едят, 15 видов деревьев имели уникальные сообщества, живущие в их древесине. Например, у кленов было гораздо больше специалистов, питающихся сахаром, которые могут питаться сладким соком, из которого делают кленовый сироп. Между тем, виды деревьев, известные своей устойчивостью к гниению, такие как восточная тсуга, имели наименьшее количество микробов.
 
Также наблюдалась общая закономерность по всему лесу. Независимо от вида дерева микробные сообщества, по-видимому, специализируются на жизни в разных тканях. Плотная сердцевина, которая, как правило, содержит меньше кислорода, чем окружающая заболонь, имела больше метанобактерий, например, которые производят метан. Заболонь, напротив, имеет бактерии, приспособленные к жизни при более высоких концентрациях кислорода.
 
Эта закономерность была выявлена ранее в исследовании одного вида деревьев. Но поскольку новое исследование расширяет анализ до 15 распространенных видов, Гевирцман говорит, что оно начинает давать картину типичного микробиома древесины в живых деревьях. «Это значительный шаг вперед», — соглашается Шарон Лафферти Доти, микробиолог растений из Вашингтонского университета.
 
Исследование поднимает больше вопросов, чем дает ответов, говорит Гевирцман. Одна из загадок — происхождение микробов, живущих в древесине. Очевидным источником была бы почва, так как она богата бактериями, археями и грибками. Но у некоторых видов деревьев, которые изучала группа, всего лишь 3% микробного разнообразия в древесине совпадает с разнообразием почвы, в которой она растет.
 
В конечном итоге исследователи могут найти способы настроить микробиом в деревьях, чтобы помочь защитить их от патогенов. Для этого необходимо больше узнать о функциях микробов, живущих в древесине, говорит Сэмюэл Мартинс, фитопатолог из Университета Флориды, что является сложной задачей, поскольку лишь немногие из них можно выращивать в чашках Петри. Новое исследование может помочь, ответив на фундаментальный вопрос о микробах, живущих в растениях, говорит он: «Кто там?»


0 комментариев
Обсудим?
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Смотрите также:
Продолжая просматривать сайт dosuga.net вы принимаете политику конфидициальности.
ОК