Микробные сообщества, основанные на кооперации, выделяют больше углекислого газа

Исследование показало, что сообщества микробов, взаимодействующие по принципу кооперации, выделяют больше CO₂, чем конкурентные сообщества, тем самым внося больший вклад в изменение климата.

Микроорганизмы, особенно бактерии, играют значительную роль в глобальном углеродном цикле. Новое исследование учёных из Имперского колледжа Лондона и Эксетерского университета продемонстрировало, что при повышении температуры зрелые кооперативные бактериальные сообщества выделяют больше углекислого газа (CO₂), чем сообщества, где виды конкурируют друг с другом.

Результаты опубликованы в журнале Nature Microbiology.

Ключевые выводы:

• Бактерии образуют сообщества повсеместно: в почве, воде, кишечнике.
• В новых сообществах виды часто конкурируют за ресурсы.
• Со временем сообщества созревают и переходят к кооперации (фасилитации), где виды взаимодействуют, облегчая друг другу доступ к ресурсам (например, совместно разлагая органику).
• Ранее считалось, что реакция сообществ на потепление определяется в основном изменением метаболизма отдельных видов.
• Новое исследование показывает, что тип взаимодействия между видами критически важен.

Результаты исследования:

1. Математическая модель предсказала, что кооперативные сообщества более чувствительны к потеплению и с его ростом ускоряют выделение CO₂.
2. Эксперименты с сообществами из геотермальных ручьёв Исландии подтвердили модель: сдвиг от конкуренции к кооперации вызвал увеличение чувствительности дыхания сообщества к потеплению на 60%.

Значение и прогнозы:

• Изменения во взаимодействии бактериальных видов могут быстро и существенно увеличить углеродные выбросы из природных экосистем.
• Это явление необходимо учитывать в климатических моделях для повышения точности прогнозов.
• Новые бактериальные сообщества, формирующиеся на тающих ледниках и вечной мерзлоте, по мере созревания и усиления кооперации, могут дополнительно усиливать выбросы углерода из этих уязвимых сред.