Исследование бактерий на приливных водорослях Fucus vesiculosus в Северной Атлантике

Новое исследование, проведенное 15 учеными под руководством профессора Сьюзан Броули (Университет Мэна) и Хилари Моррисон (Морская биологическая лаборатория), изучило бактериальные сообщества на бурой водоросли Fucus vesiculosus — ключевом виде приливной зоны. Работа, опубликованная в Journal of Phycology, финансировалась NSF.

Ключевые выводы

• Сходство по широте: Бактериальные сообщества на водоросли были схожи на восточном и западном побережьях Северной Атлантики на одинаковых широтах.
• Изменчивость с севера на юг: Сообщества значительно варьировались вдоль градиента от севера (Гренландия, Норвегия) к югу (Северная Каролина, Испания) ареала водоросли.
• Роль истории: Структура бактериальных сообществ зависит как от текущих условий, так и от исторических факторов, включая изменение ареала F. vesiculosus во время прошлых ледниковых циклов.

Метод и значение

Используя метод Minimum Entropy Decomposition для анализа маркерного гена, исследователи классифицировали бактерии до уровня экотипа, присваивая каждой уникальной последовательности Amplicon Sequence Variant (ASV) ID. Это позволило сузить поиск бактерий, критически важных для макроводоросли.

• Обнаружены многочисленные, ранее не описанные представители рода Granulosicoccus, ассоциированные с конкретными тканями водоросли (ризоид, репродуктивные органы, фотосинтезирующая ткань).
• Их распространение коррелировало с факторами среды на разных широтах.
• «Прежде чем понять как и почему, нужно понять кто», — отмечает Броули.

Наблюдаемое воздействие климата

В ходе многолетних полевых работ (2015–2021 гг.) ученые зафиксировали локальное вымирание F. vesiculosus на участке в Бофорте (Северная Каролина), который в 2015 году считался южной границей ареала. К концу 2016 года водоросль там исчезла. Данные с температурных датчиков указывают, что причиной могли стать стресс от повышенных температур воздуха и воды в сочетании с тропическими штормами в осенний репродуктивный сезон.

«Нас интересует, насколько уязвимы организмы в приливной зоне к изменению климата. Мы изучаем, являются ли некоторые бактерии защитными и была ли структура бактериального сообщества на хозяине нарушена изменением климата», — говорит Броули.

Дальнейшие исследования

Ученые также сравнивают бактериальные сообщества на других видах бурых водорослей (Fucus spiralis, Fucus distichus) у побережья Мэна с сообществами на F. vesiculosus в других регионах. Это поможет понять, насколько микробиом F. vesiculosus чувствителен к изменяющейся среде на разных временных и пространственных масштабах.