Ленивые микробы — ключ к секвестрации углерода и азота в почве

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что «ленивые» или «обманщики» микробы, которые полагаются на соседей в производстве ферментов для переваривания растительного материала, регулируют скорость разложения и увеличивают количество микробных остатков в почве. Это приводит к накоплению органического вещества. Исследование, проведенное учеными из Венского университета и Международного института прикладного системного анализа, вводит новый возможный механизм контроля, обусловленный социальными взаимодействиями микробов, который может помочь объяснить огромные запасы углерода и азота в почвах.

Почвенные микробы разлагают растительное и другое органическое вещество, высвобождая CO₂ и растворимый неорганический азот. Однако часть органического материала всегда остается в почве. Традиционно считалось, что причиной является сложность молекул, но эксперименты показывают, что микробы способны разложить почти всё. Вопрос в том, почему они останавливаются. Исследование с помощью компьютерной модели демонстрирует, что присутствие микробов-«обманщиков» замедляет разложение, что приводит к накоплению органики, особенно богатых азотом останков самих микробов.

«Мы привыкли думать, что эти "обманщики" бесполезны, но на самом деле они могут играть ключевую роль в регулировании скорости разложения», — говорит исследователь IIASA Оскар Франклин. Поскольку микробные остатки содержат больше азота, чем исходный растительный материал, это приводит к накоплению именно азота в почве. Модель также показала, что такая система помогает почве гибче реагировать на изменения, например, рост температуры: увеличение эффективности ферментов компенсируется ростом числа «ленивых» микробов, что стабилизирует общую скорость разложения.