Хищные бактерии в дикой почве растут быстрее своей добычи

Согласно новому исследованию Университета Северной Аризоны, хищные бактерии — те, что поедают других бактерий, — растут быстрее и потребляют больше ресурсов, чем нехищные бактерии в той же почве. Эти активные хищники, использующие поведение по типу волчьей стаи, ферменты и цитоскелетные «клыки» для охоты, играют важную роль в определении судьбы почвенных питательных веществ. Результаты исследования, опубликованные в журнале mBio, показывают, что хищничество — важная динамика в дикой микробной среде, и предполагают, что эти хищники играют непропорционально большую роль в том, как элементы накапливаются в почве или высвобождаются из нее.

Чтобы понять, кто и сколько потребляет, исследовательская группа под руководством Брюса Хангейта собрала общую картину из десятков небольших «снимков» данных: 82 наборов данных с 15 участков в различных экосистемах. Команда использовала информацию о поведении бактерий в культуре, чтобы классифицировать их как облигатных или факультативных хищников. Около 7% всех бактерий в метаанализе были идентифицированы как хищники, причем большинство из них — факультативные (всеядные).

Облигатные хищные бактерии, такие как Bdellovibrionales и Vampirovibrionales, росли на 36% быстрее и поглощали углерод на 211% быстрее, чем нехищники. Когда почва получала добавку углерода, хищные бактерии использовали его для роста быстрее, чем другие типы. Исследователи наблюдали этот эффект и у всеядных бактерий, хотя различия были менее выраженными.

Все эксперименты проводились с использованием передовой техники количественного стабильно-изотопного зондирования (qSIP). Исследователи использовали меченые изотопы, которые действуют как молекулярные хештеги, чтобы отслеживать, какие организмы активны и поглощают питательные вещества в почве. Секвенируя ДНК в образце почвы и находя эти метки, команда могла видеть, кто растет и кого поедает на уровне бактериальных таксонов.

«Почвенные экосистемы содержат больше углерода, чем все растения на Земле, поэтому понимание того, как углерод и другие элементы перемещаются между почвенными организмами, имеет решающее значение для прогнозирования будущих изменений климата», — отмечают авторы.

«До сих пор хищные бактерии не были частью этой почвенной истории, — сказал Хангейт. — Но это исследование предполагает, что они являются важными персонажами, играющими значительную роль в определении судьбы углерода и других элементов. Эти выводы мотивируют нас глубже изучить хищничество как процесс».