Команда изучает разнообразие среди азотфиксирующих растений

Исследователи из Университета Чепмена и Колумбийского университета опубликовали в этом месяце в журнале Nature Plants исследование под названием "Разнообразие стратегий фиксации азота у средиземноморских бобовых". Работа сосредоточена на вопросе, десятилетиями интриговавшем учёных: способны ли растения регулировать свои взаимоотношения с азотфиксирующими бактериями?

Некоторые группы растений состоят во взаимовыгодных отношениях с почвенными бактериями, которые преобразуют атмосферный азот в форму, пригодную для растений. В обмен на азот, важнейший элемент для роста, растение обеспечивает бактерии сахаром. Поскольку получение азота сопряжено для растений с затратами, поддержание отношений с бактериями может быть экономически невыгодным при высокой доступности азота в почве.

Исследователи использовали восемь видов растений, чтобы изучить их способность "отключать" или регулировать азотфиксацию. Результаты показали огромное разнообразие стратегий: разные виды вели себя по-разному. Растения выращивали при разной доступности азота в почве, измеряя степень, в которой они получали азот из почвы или от бактерий. Некоторые виды регулировали фиксацию азота при высокой его доступности в почве, в то время как другие не проявляли никакой регуляции.

Азотфиксирующие растения поставляют азот, который лежит в основе глобального сельскохозяйственного производства и накопления углерода в экосистемах. Однако они также могут способствовать эвтрофикации (обогащению среды питательными веществами), а также выбросам парниковых газов и атмосферных загрязнителей. Баланс этих полезных и вредных эффектов зависит от того, в какой степени растения саморегулируют азотфиксацию для удовлетворения своих потребностей, но учёным до сих пор очень мало известно о существующих регуляторных стратегиях.

«Это лишь верхушка айсберга», — отмечает ведущий автор исследования, доктор философии Дженнифер Фанк. «Понимание того, как и почему разные виды регулируют фиксацию азота, поможет объяснить широтные закономерности распределения видов, а также спрогнозировать, как растительные сообщества отреагируют на антропогенные нарушения, повышающие доступность азота в почве».