Динамика бактерий в биоплёнке и изменения плотности неорганического азота из-за присутствия пресноводных жемчужниц

Пресноводные жемчужницы обитают в реках Японии, но находятся в серьёзном упадке и включены в Красный список исчезающих видов Министерства окружающей среды. Известно, что эти моллюски играют важную роль в биохимической экосистеме речных питательных веществ в месте их обитания и ниже по течению.

Исследовательская группа под руководством Каяно Такеучи и Мотои Такеучи собрала образцы воды и биоплёнки из 14 рек по всей Японии для неинвазивного изучения вида и экосистемы. Для сбора биоплёнки использовались керамические плитки. Затем было проведено секвенирование нового поколения ампликонов бактериального гена 16S rRNA из биоплёнок, а также анализ геномной ДНК, извлечённой из образцов, неорганических соединений азота и концентрации хлорофилла.

Ключевые результаты:

• В реках, где присутствовали жемчужницы, в биоплёнке было обнаружено значительное отличие в содержании аммиака и нитратов по сравнению с водотоками без моллюсков.
• В образцах с жемчужницами преобладали бактерии, принадлежащие к Bacteroidales (тип Bacteroidetes) и Clostridiales (тип Firmicutes).
• Участки рек с моллюсками и без них были схожи по размеру и химическому составу воды.
• Только в реках с жемчужницами наблюдалось разнообразие бактерий.

Значение исследования

Жемчужницы могут способствовать смягчению дефицита азота, играя роль в распределении, хранении и рециркуляции питательных веществ. Это исследование подтверждает важность всех форм жизни, которую можно доказать с помощью количественных научных методов.

Однако связь между пресноводными жемчужницами и их экосистемами требует более интенсивных исследований, особенно в отношении роли биодепозитов в динамике питательных веществ.

Исследование опубликовано в журнале mSphere.