Почвенные микробы изменяют ДНК в ответ на потепление

Учёные, изучая пастбищные почвы в Оклахоме, обнаружили, что повышение температуры воздуха на 2 градуса Цельсия над почвой приводит к значительным изменениям в подземной микробной экосистеме.

Реакция экосистемы на потепление

По сравнению с контрольной группой без потепления, растения на прогреваемых участках росли быстрее и выше, что привело к поступлению большего количества углерода в почву при отмирании растений. Микробная экосистема ответила изменением своей ДНК, чтобы усилить способность перерабатывать избыточный углерод.

Методология исследования

Учёные прогревали участки почвы с помощью радиаторов, установленных на высоте нескольких футов над землёй, в течение 10 лет подряд, имитируя прогнозируемое увеличение глобальной температуры на 2°C. Они анализировали образцы растений, измеряли содержание углерода и количество микробов в почве, а также извлекали ДНК для определения генетического состава и изменений почвенных микробов.

Ключевые результаты

• Растения на тёплых участках производили больше биомассы, что увеличивало поступление углерода в почву.
• Микробные сообщества в прогретой почве увеличили скорость дыхания, преобразуя почвенный органический углерод в диоксид углерода (CO₂).
• Общее содержание углерода в тёплой и контрольной почве осталось схожим из-за повышенного дыхания микробов.
• Изучение ДНК показало, что у микробов на прогретых участках было больше генов, связанных с углеродным дыханием.

"Мы увидели, что прогретое микробное сообщество было более эффективно в потреблении углерода почвы растительного происхождения и превращении его в CO₂", — пояснил Костас Константинидис.

Исследование, опубликованное в журнале Applied and Environmental Microbiology, подчёркивает сложность взаимодействий между растениями и микробами и необходимость их лучшего понимания для повышения точности климатических моделей.