Паневропейское исследование раскрывает огромное разнообразие пресноводного планктона
В крупном паневропейском исследовании немецкая научная группа успешно извлекла экологическую ДНК (eDNA) из 218 озер, чтобы опровергнуть давнее убеждение, что жизненно важные микроорганизмы не различаются значительно между водоемами и географическими регионами так, как это делают растения и животные.
Их современный подход к изучению биоразнообразия привел к созданию крупнейшего набора данных по пресноводным экосистемам и публикации в журнале открытого доступа Metabarcoding and Metagenomics.
Поверхностные пресные воды имеют критическое значение для наземной жизни, особенно для жизни и благополучия человека. Однако эти жизненно важные экосистемы изучены гораздо хуже, чем наземные или океанические биомы, как и живущие в них микроорганизмы.
Именно эти невидимые невооруженным глазом существа, протисты, отвечают за функционирование наших экосистем. Их разнообразие и высокие метаболические скорости поддерживают стабильность экосистем. Фактически, микробы являются основным источником кислорода в мире.
В 2012 году команда профессора Йенса Бёнигка из Университета Дуйсбург-Эссен предприняла кампанию по отбору проб, чтобы изучить закономерности распределения микроорганизмов на континентальном масштабе и влияние климатической истории Европы на их современное распространение.
Они отбирали пробы из озер и прудов в Норвегии, Швеции, Германии, Польше, Чехии, Словакии, Венгрии, Румынии, Австрии, Италии, Франции, Испании и Швейцарии. Выбор мест был сосредоточен на европейских орогенах, в частности, Альпах, Пиренеях, Апеннинах, Высоких Татрах, южных Скандинавских горах и соединяющих их равнинах.
Благодаря отличному сотрудничеству внутри команды и с рядом научных учреждений по всей Европе, которые предоставили точки доступа для пополнения запасов оборудования и немедленной консервации образцов, кампания дала революционные результаты, проливающие свет на скрытое разнообразие микробной биосферы.
Ученые сообщили, что разнообразие планктона сильно различалось между озерами, которые несут отчетливые биологические «отпечатки пальцев». В частности, высокие горные хребты формировали сообщества микробов как на региональном, так и на континентальном уровне. Экологические факторы, такие как температура и концентрация питательных веществ, являются общепризнанными факторами, структурирующими сообщества планктона.
Помимо высокого разнообразия планктона и специфического состава сообществ в отдельных озерах, состав сообщества планктона выявил сигналы прошлого, то есть событий, произошедших со времени последнего оледенения около 12 000 лет назад.
Хотя эта экспедиция принесла много новых научных открытий, ученые отмечают, что это лишь первые результаты этого континентального исследования.
«Мы хорошо осознаем, что только начали исследование скрытого разнообразия планктона», — заключают они.