Американські вчені виявили, що дерева містять до 1 трильйона мікробів
Всього на Землі більше трьох трильйонів дерев і кожне з них містить більше 100 мільярдів мікробів.
Фото: Metroparks.net
Нове дослідження виявило, що дерева містять багатий та різноманітний мікробіом всередині своїх стовбурів, подібно до того, як «люди мають мікробіом у своїх тілах» — повідомляє Deutsche Welle.
За даними, отриманими шляхом відбору зразків ДНК 150 дерев, які були опубліковані в журналі Nature, середньостатистичне дерево містить приблизно 1 трильйон мікробних клітин.
Було виявлено, що здорові дерева містять різні мікробіоми, спеціалізовані для різних частин дерева, які багаті на грибки, бактерії та віруси. Автори вважають, що вони можуть відігравати життєво важливу роль у здоров’ї дерев.
«Наше дослідження показує, що кожен вид дерева є господарем для власної, унікальної мікробної спільноти, яка еволюціонувала разом з деревом», — сказав співавтор дослідження Джон Гевіртцман з Єльського університету, США.
Кейті Філд, біолог рослин з Університету Шеффілда, Великобританія, котра не брала участі в дослідженні, стверджує, що дослідження «допомагає переосмислити, як ми бачимо дерева — не лише як окремі організми, а як складні, інтегровані екосистеми, які включають величезну мережу мікробного життя».
«Подібно до того, як мікробіоми людини важливі для нашого здоров’я, ця робота свідчить, що нам, можливо, доведеться почати думати так само про дерева. Це відкриває абсолютно нову межу для екологічної мікробіології, лісової науки та навіть біотехнологій», — сказала Філд в інтерв’ю DW.
1 трильйон мікробів на дерево
Мікроби є важливою частиною життя рослин. Відкриття «деревної мережі» — мережі, яка з’єднує грибкові нитки та коріння дерев у підземному ґрунті, — призвело до ідеї, що інші організми сприяють росту рослин та захисту від патогенів.
Але мало відомо про мікробів, що живуть всередині здорової деревини.
«3 трильйони дерев на Землі представляють найбільший у світі згусток біомаси, більшість з якої належить до унікальних екосистем, які ми ніколи не вивчали», — сказав Гевіртцман.
Дослідники вирішили вивчити мікробіоми дерев у лісі Yale-Myers у Коннектикуті, США. Вони взяли кілька зразків зі 150 дерев 16 видів, включаючи дуби, клени та сосни.
Також були взяті зразки ґрунту.
Потім вони витягли ДНК з деревини та ґрунту та проаналізували дані на наявність ДНК бактерій, грибків та вірусів.
Вони виявили, що дерева містять величезну кількість різних видів мікробів — приблизно один мікроб на кожні 20 рослинних клітин.
Отже, що в середньому від 100 мільярдів до «1 трильйона мікробних клітин», що все ще набагато менше, ніж 39 трильйонів всередині людей.
«Це дослідження надає одні з найчіткіших доказів на сьогоднішній день того, що деревина живих дерев є господарем для унікальних та адаптованих мікробіомів, які відрізняються від мікробіомів навколишнього ґрунту, листя чи коріння дерев», — сказала Філд.
Мікроби не були розподілені рівномірно по всьому дереву — спеціалізовані мікробні спільноти існували в різних частинах деревини.
Внутрішня серцевина та зовнішня заболонь містили абсолютно різні мікробні спільноти. У щільнішій серцевині домінували мікроби, яким не потрібен кисень, тоді як заболонь містила більше мікробів, яким потрібен кисень.
Різні мікробіоми також були знайдені в різних видах дерев. Наприклад, кленові дерева містили велику кількість мікробів, які вміють «розщеплювати цукри».
Подальші експерименти показали, що різні спільноти змінювали концентрацію газів всередині цих дерев.
Чи впливають мікробіоми дерев на здоров’я лісів?
Чи впливають ці спеціалізовані мікробіоми на здоров’я своїх дерев-господарів, незрозуміло. Потрібно більше досліджень, щоб зрозуміти, як мікробіоми впливають на загальне здоров’я лісів, але автори вважають, що «зв’язок існує».
«Ми знаємо, що певні мікроби сприяють росту певних модельних рослин, включаючи основні зернові культури та дерева тополі, але є тисячі тих, чиї функції ми не знаємо», — сказав Гевіртцман DW. Дослідження також може відкрити нові питання. Для Філд, це включає дослідження ролі, яку мікробіоми відіграють у старінні дерев, захисті та розкладанні.
«Існує також великий потенціал для вивчення того, чи може управління або модифікація мікробіомів деревини допомогти покращити стійкість лісів або кругообіг вуглецю», — сказала Філд.
Гевіртцман припускає, що це також може відповісти на великі питання про те, як «зміна клімату» впливає на дерева, або чи можна мікробіоми дерев використовувати для інших цілей.
Як зміна клімату вплине на ці внутрішні екосистеми та здоров’я лісів?
Майкл Келер, ботанік з Університету Мартіна Лютера в Галле-Віттенберзі, сказав DW, що ще надто рано починати моніторинг мікробіомів дерев для вимірювання кліматичного впливу та здоров’я лісів.
«Зараз ми досліджуємо те, як зміна клімату впливає на мікробіом насіння та саджанців на пасовищах», — сказав він DW.
Більше новин читайте на GreenPost.
