Новые микроорганизмы играют важную роль в одном из ключевых природных процессов

Исследователи представили доказательства того, что недавно открытые микроорганизмы, невидимые человеческому глазу, играют важную роль в поддержании жизни на Земле. Учёные считают, что их выводы о типе микроорганизмов, обнаруженных в почве, могут привести к пересмотру текущих представлений о круговороте азота — процессе, жизненно важном для всех растений и животных.

Исследования, опубликованные в журнале Nature, также могут дать новое понимание производства парниковых газов и загрязнения грунтовых вод, а также потенциально предоставить новые подсказки для разработки более эффективных и экономичных процессов удобрения для сельского хозяйства. Учёные из Университета Абердина, Университета Бергена (Норвегия), Института почвенной экологии и Института геологии и минералогии (Германия) и Университета штата Пенсильвания (США) изучали группу микробов под названием Crenarchaea, существование которых в почве и морской воде было обнаружено всего около 14 лет назад.

Проведя генетический анализ образцов почвы, команда обнаружила доказательства того, что Crenarchaea ответственны за большую часть окисления аммиака в почве в мировом масштабе. Это открытие опровергает текущую парадигму — до сих пор считалось, что окисление аммиака ограничивается другим типом микробов: бактериями. Аммиак естественным образом производится в почве бактериями, разлагающими мёртвые растения, животных и отходы жизнедеятельности. Затем аммиак преобразуется в нитрит через процесс окисления аммиака, а затем в нитрат. Этот процесс, называемый нитрификацией, является ключевой частью азотного цикла. При этом первая стадия нитрификации — окисление аммиака — также приводит к образованию закиси азота (N₂O), которая является парниковым газом.

Профессор Джим Проссер, один из авторов исследования, отметил: «Наши результаты показывают, что эта группа микроорганизмов, неизвестная чуть более десяти лет назад, может быть глобально ответственна за большую часть окисления аммиака в почве». Это открытие имеет практическое значение, поскольку нитраты, производимые нитрифицирующими микроорганизмами, легко вымываются из почвы, что приводит к экономическим потерям для фермеров и загрязнению грунтовых вод. «Если Crenarchaea являются самыми эффективными микроорганизмами, окисляющими аммиак, мы должны нацеливаться именно на эту группу микробов, а не на бактерии. Это может сократить выбросы парниковых газов, уменьшить загрязнение воды и, возможно, привести к разработке более эффективных удобрений», — добавил профессор Проссер.