Изменение климата влияет на грибные сообщества на листьях дуба

Повышение температуры играет более значительную роль, чем гены растения, в формировании количества и состава видов грибов на листьях дуба, особенно осенью. Это исследование экологов, недавно опубликованное в журнале New Phytologist, проливает свет на то, как потепление и гены дерева влияют на динамику грибных сообществ в течение сезона.

«Один из наших ключевых выводов заключался в том, что повышенная температура снижала количество видов грибов и меняла состав их сообщества, особенно в конце сезона», — говорит Мария Фатиков, исследователь из Департамента экологии, окружающей среды и наук о растениях (DEEP) Стокгольмского университета.

Листья являются домом для большого разнообразия микроорганизмов, включая грибы, бактерии и, реже, архей. Среди них грибы — одна из самых разнообразных групп. Некоторые из этих микроскопических грибов вызывают болезни, другие могут способствовать росту растений и защищать листья от биотических и абиотических стрессов, а третьи играют важную роль в старении листьев и их разложении.

Климат — один из основных факторов, влияющих на развитие грибов, как напрямую, так и косвенно, через запуск защитных механизмов растений.

Чтобы ответить на вопрос о роли потепления и генетической вариативности растений, исследователи построили 6 одинаковых полевых камер к северу от Стокгольма, каждая размером с небольшую комнату. В них поместили 132 молодых дуба, представляющих 5 различных генотипов. Половину камер нагревали с мая по октябрь с помощью керамических обогревателей, остальные служили контролем. Температура в нагреваемых камерах была повышена примерно на 2°C, чтобы смоделировать прогнозируемое учеными глобальное повышение температуры к концу века. Исследователи собирали листья в начале, середине и конце вегетационного сезона и использовали ДНК-секвенирование для определения состава грибных сообществ.

«Мы наблюдали, что состав грибного сообщества резко менялся от весны к осени: относительная численность дрожжей увеличивалась, а патогенных грибов — уменьшалась. Интересно, что, хотя экспериментальное потепление оказало большое влияние на грибное сообщество, генотип дуба объяснял лишь незначительную часть вариаций в количестве видов грибов и их составе», — говорит Фатиков.

Эти результаты показывают, что потепление является одним из важнейших факторов окружающей среды, формирующих развитие грибных сообществ в течение вегетационного сезона, и подчеркивают, насколько глубокими могут быть последствия текущего изменения климата для здоровья растений и функционирования экосистем.

Исследователи не установили связь между наблюдаемыми изменениями в структуре грибного сообщества при потеплении и здоровьем растений или работой экосистем. Для прогнозирования того, как эти изменения повлияют на растения и окружающую среду, необходимы более детальные долгосрочные эксперименты.

«В будущих исследованиях будет интересно изучить, как эти изменения в количестве видов грибов и их численности в условиях более теплого климата влияют на такие важные процессы, как здоровье растений, старение листьев и разложение опада», — говорит Фатиков.