Новые паразитические протисты способствуют стабильности экосистем тропических лесов
Тропические леса — одни из самых богатых видами регионов на Земле. Там обитают тысячи видов животных и растений, а также невидимые невооруженным глазом микробные протисты в почве и других средах. Команда исследователей под руководством Майки Данторна из Университета Кайзерслаутерна проанализировала их ДНК и обнаружила множество неизвестных видов, включая паразитов, которые могут влиять на стабильность экосистем. Результаты опубликованы в журнале Nature Ecology and Evolution.
Насекомые и другие членистоногие, такие как пауки, считаются самой многочисленной и разнообразной группой в тропических лесах. «Однако наши результаты ставят это под сомнение, — говорит Майка Данторн. — На одном гектаре леса могут обитать сотни тысяч разных насекомых, но число видов протистов, вероятно, ещё больше». Протисты — это микробные эукариотические организмы, встречающиеся по всему миру.
Учёные собрали образцы почвы в низменных тропических лесах Коста-Рики, Панамы и Эквадора. В Германии совместно с коллегами из Гейдельбергского института теоретических исследований (HITS) и Карлсруэского технологического института они выделили и проанализировали ДНК микроорганизмов.
«Мы проанализировали в общей сложности более 130 миллионов последовательностей ДНК, что стало серьёзной биоинформатической задачей», — отмечает Лукас Чех. Прямое сравнение данных с уже известными видами показало, что большинство последовательностей принадлежит совершенно новым, неизвестным видам.
С помощью детального анализа генетического материала исследователи смогли классифицировать новые виды по разным группам протистов. Для этого они адаптировали существующий подход — метод филогенетического размещения. «С его помощью мы идентифицировали почти все последовательности, — поясняет Данторн. — Эти филогенетические размещения позволяют лучше охарактеризовать последовательности протистов, учитывая их эволюционную историю», — добавляет Александрос Стаматакис. Для обработки миллионов последовательностей данным методом команда использовала суперкомпьютер «SuperMUC» в Лейбниц-вычислительном центре в Мюнхене.
В образцах почвы преобладали протисты. «Большинство из них принадлежат к группе одноклеточных паразитов животных — апикомплексам (Apicomplexa)», — говорит Данторн. Исследователи полагают, что эти паразиты могут влиять на биоразнообразие животных в лесах. «Они могут ограничивать рост популяций животных через инфекции», — объясняет биолог. Результаты также демонстрируют, насколько сложны взаимосвязи в экосистеме тропических лесов, где важную роль играют не только млекопитающие, птицы и насекомые, но и множество микроорганизмов.