Ученые приблизились к установлению связи между структурой микробного сообщества и активностью углеродного цикла в почве

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории провели первое исследование, напрямую связывающее физическую структуру отдельных почвенных агрегатов (комочков <1 мм в диаметре) с составом и биоактивностью микробного сообщества в них. На масштабе, приближенном к среде обитания микроорганизмов, они измерили физическую и бактериальную структуру, а также активность микробных ферментов, чтобы выяснить, ограничивает ли физическая структура агрегатов состав и функцию микробного сообщества в естественной почве.

Результаты, опубликованные в журналах Soil Biology & Biochemistry и The ISME Journal, показали, что, хотя бактериальные сообщества в отдельных агрегатах значительно менее разнообразны, чем в почве в целом, явной связи между их структурой и физической структурой почвы пока не обнаружено. Это важный шаг в понимании сложной системы, где углерод хранится и стабилизируется, но микробное разложение органического углерода остается критическим процессом его потери. Такое знание необходимо для масштабирования микробно-контролируемых процессов до региональных моделей, используемых для понимания глобальных систем, и информирования решений по управлению земельными ресурсами.

«Мы хотим видеть мир таким, каким его видит микроб, в том масштабе, в котором он действует, — говорит руководитель исследования, старший научный сотрудник PNNL доктор Ванесса Бейли. — Потому что анализ в правильном масштабе позволяет нам открывать фундаментальные реалии того, как почва работает в природе». Эти исследования демонстрируют, что аналитические измерения на уровне субмиллиметровых почвенных агрегатов теперь осуществимы, а состав микробного сообщества можно изучать совместно с физической структурой агрегата или ферментативной активностью.