Подземный симбиоз помогает деревьям пережить засуху

Исследователи из Института науки Вейцмана обнаружили, что в условиях засухи кипарисы получают помощь от полезных почвенных бактерий. Это сотрудничество позволяет деревьям не только выживать, но и процветать.

Контекст и важность

Экстремальные засухи, подобные засухе 2022 года, становятся всё более частыми из-за изменения климата. Понимание подземных механизмов, поддерживающих жизнь деревьев, критически важно для смягчения последствий их массовой гибели.

Эксперимент

Учёные выращивали саженцы кипариса в теплице в течение месяца, разделив их на две группы:

  • Регулярно поливаемые.
  • Лишённые воды (засуха).

В каждой группе половина саженцев была выращена в почве с бактериями из леса Харель, а другая половина — без них.

Методы и результаты

Используя комплексный подход (микробиология, физиология растений, органическая химия), исследователи выявили взаимовыгодное сотрудничество:

  1. Питание для бактерий: Выделения из корней деревьев (содержащие фенольные и органические кислоты) более чем удвоились при наличии бактерий. Из около 100 обнаруженных соединений 8 из 9 протестированных стимулировали рост бактерий, являясь для них источником углерода и азота.
  2. Помощь деревьям: Бактерии помогали деревьям справляться с нехваткой воды. В условиях засухи они поддерживали доступность фосфора в почве, что компенсировало снижение уровня фосфора и железа в листве.

Значение и перспективы

  • Экологическое: Исследование предоставляет убедительные доказательства реального симбиоза между деревьями и бактериями.
  • Прикладное: Полученные знания могут быть использованы для улучшения здоровья почв, поддержки растений в условиях стресса и повышения устойчивости лесов. Например, внесение специфических бактерий может укрепить здоровье деревьев.

Следующие шаги

Учёные планируют определить точный вклад каждого вида или группы бактерий и выяснить, какие бактерии полезны для каких деревьев. Это позволит составить «полный словарь» лесных взаимодействий для эффективного управления экосистемами.

Исследование опубликовано в журнале eLife.