Растения, грибы и бактерии совместно очищают загрязнённые почвы

Способность некоторых деревьев очищать загрязнённую землю основана на высокосложных взаимодействиях между корнями, грибами и бактериями. К такому выводу пришло новое исследование специалистов по биоинформатике и биологии растений из Университета Макгилла и Монреальского университета.

Быстрорастущие деревья, такие как ивы, известны своей устойчивостью и даже способностью восстанавливать почву, загрязнённую нефтепродуктами или тяжёлыми металлами. Такой способ очистки почвы называется фиторемедиацией, и процесс обычно связывают с «вторичным метаболизмом» — выработкой специализированных соединений, помогающих растениям справляться со стрессом.

Новые данные, опубликованные в журнале Microbiome, указывают, что способность ив процветать в стрессовых условиях обеспечивает более сложный симбиоз микробной жизни. Используя передовые методы анализа одновременной экспрессии генов множества организмов в экосистеме, учёные исследовали корни ив, выращенных на загрязнённом участке в пригороде Монреаля. Они обнаружили, что деградацию углеводородов в почве, по-видимому, стимулируют сложные взаимодействия между рядом эктомикоризных грибов — которые образуют симбиотические чехлы вокруг корней растений — и определёнными бактериями.

«Мы обычно подходим к генетике, ограничивая исследование отдельными организмами или доменами жизни, — говорит ведущий автор исследования Эммануэль Гонсалес. — Удивительно, что, исследуя генетику всей подземной жизни, биологическая картина стала чётче. Это также предполагает, что такие сложные мутуалистические взаимодействия могут быть естественной нормой вне лаборатории».

«Наша первоначальная идея заключалась в том, что биоинформатика и биология могут быть глубже интегрированы, чтобы увидеть разнообразие функций в корневой системе, испытывающей стресс, — добавляет старший автор Николас Бреретон. — Это довольно быстро привело к техническим улучшениям в том, как мы можем наблюдать экспрессию генов у множества форм жизни, что открыло новые горизонты в экологической биологии. Мы надеемся, что эти результаты показывают, насколько мощным может быть междисциплинарный диалог для раскрытия невероятно сложных решений, существующих в природе».