Ученые описали распределение почвенных микроорганизмов

Ученые из РУДН провели классификацию распределения почвенных микроорганизмов на разных широтах — от тропических до лесов умеренного пояса. Результаты исследования опубликованы в журнале Functional Ecology.

Миллиарды видов микроорганизмов обитают в почве, поэтому полное совпадение микробного состава в разных почвах невозможно. При этом сходные группы микроорганизмов можно обнаружить в очень удаленных друг от друга почвах с совершенно разным климатом и растительностью. Поскольку сами микроорганизмы не могли преодолеть тысячи километров, а перенос животными и растениями маловероятен, принципы их распределения на больших расстояниях оставались практически неизвестными.

Ученые исследовали, как распределение микроорганизмов в почвах зависит от свойств среды обитания, растительности и их взаимодействий. Они собрали образцы почв в лесах Китая в различных климатических зонах, где растительные сообщества стабильны на протяжении десятилетий и веков. Группы микроорганизмов, в основном бактерий, были идентифицированы по их ДНК в верхнем слое почвы. Параллельно изучались три большие группы факторов: (1) климатические (средняя температура и осадки), (2) свойства почвы (кислотность, стабильный и легкодоступный углерод, азот и фосфор) и (3) факторы растительных сообществ (количество и состав растительных остатков).

«Мы определили предикторы — основные факторы, по которым можно определить присутствующие в разных почвах микроорганизмы. На распределение микроорганизмов больше всего влияют свойства почвы, меньше — климат и значительно меньше — растения. На основе этих факторов и их взаимодействий мы можем объяснить более 80% вариаций в составе микроорганизмов», — отметил один из авторов работы, Яков Кузяков из РУДН.

Микроорганизмы выполняют множество функций: детоксикация загрязнителей, минерализация питательных веществ для растений, симбиоз с растениями, разложение растительных остатков, выделение парниковых газов, фиксация азота из атмосферы, стимуляция роста корней и другие. Эти функции влияют на продуктивность и устойчивость как природных, так и сельскохозяйственных экосистем. В ближайшем будущем ученые планируют применить полученные подходы и результаты к сельскохозяйственным и городским почвам, где антропогенные факторы и землепользование могут играть значительно большую роль, чем климат.