Многие почвенные микробы играют жизненно важную роль в экосистемах, помогая растениям получать доступ к питательным веществам и воде, повышая их стрессоустойчивость, например, во время засухи, и защищая от патогенов.
Одной из таких групп почвенных микробов являются арбускулярные микоризные грибы, или АМ-грибы. Эти важные грибы необходимы для здоровья растений и связаны с корнями примерно 70% видов растений на суше. Благодаря симбиотическим отношениям с корнями растений грибы вносят значительный вклад в круговорот углерода и другие процессы, поддерживающие функционирование экосистем.
Споры грибов отвечают за их размножение и распространение. Характеристики спор, включая объём, толщину клеточной стенки, орнаментацию (например, выступы или углубления в клеточной стенке), форму и цвет, могут влиять на то, насколько хорошо грибы выживают в различных условиях.
Новое исследование, проведённое под руководством Дартмута, сообщает о том, как глобальные климатические условия влияют на характеристики спор АМ-грибов и биогеографические закономерности видов. Исследование является первым, в котором изучаются множественные характеристики такого рода в глобальном масштабе. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
«По мере продолжения изменения климата мы ожидаем сдвигов в этих микробных характеристиках, которые влияют на то, как эти грибы выживают, распространяются и взаимодействуют с растениями, что может иметь каскадные последствия для экосистем и повлиять на усилия по восстановлению и производству продуктов питания», — говорит ведущий автор Смирти Пехим Лимбу, научный сотрудник программы «Экология, эволюция, окружающая среда и общество» и член лаборатории экологии Чаудхари в Дартмуте.
Для исследования учёные объединили данные из различных глобальных баз данных о видах АМ-грибов с климатическими данными, чтобы изучить, как климат влияет на характеристики спор. Среди них — TraitAM — общедоступная база данных характеристик спор более чем 340 видов АМ-грибов, созданная старшим автором Бала Чаудхари, доцентом экологических исследований в Дартмуте.
«Наши результаты показали, что споры большего размера и более тёмного цвета чаще встречаются в тёплых и влажных климатах, но здесь есть компромисс между сохранением и распространением», — говорит Пехим Лимбу. «Хотя больший размер помогал спорам сохраняться в тёплых и влажных условиях, эти условия были связаны с более ограниченным географическим распространением».
Споры с большей орнаментацией клеточной поверхности также чаще встречались в тёплых и влажных климатах, но имели меньшее географическое распространение. Более тёмные споры, содержащие больше пигмента, чаще встречались в тёплых и влажных климатах. По словам соавторов, эти характеристики могут помочь защитить грибы от ультрафиолетового излучения и огня.
Тем не менее толщина клеточной стенки спор уменьшалась в тёплых и влажных климатах и была более устойчивой в более прохладных и сухих климатах. Промежуточная толщина клеточной стенки была связана с более широким географическим распространением.
Глобальное распределение более чем 3500 исследовательских площадок, использованных при анализе характеристик спор АМ-грибов в различных биомах. Карта составлена Смирти Пехим Лимбу.
Понимая, какие характеристики спор АМ-грибов процветают в определённых климатических условиях, например, в сухих или влажных, соавторы сообщают, что результаты могут помочь в коммерческих приложениях биоинокулянтов — микробных добавок, используемых для восстановления почвы, путём отбора АМ-грибов, подходящих для местных условий.
«Экологи ещё со времён Дарвина изучают географическое распределение характеристик видов», — говорит Чаудхари. «Например, мы знаем, что млекопитающие с белым мехом чаще встречаются в холодных климатах. Это исследование делает важный шаг в раскрытии подобных закономерностей для характеристик микробов, давая представление об экологической адаптации большинства видов биоразнообразия на Земле».
Сидни Штюрмер из Регионального университета Блуменау в Бразилии, Джеффри Зан из колледжа Уильяма и Мэри, Карлос Агилар-Тригеро из Университета Ювяскюля в Финляндии и Ной Роджерс из Университета долины Юта также внесли свой вклад в исследование.
Предоставлено Дартмутским колледжем.
Другие новости по теме
- Исследование раскрывает пространственно-временную координацию между обработкой пре-рРНК и архитектурой ядрышка
- Крошечные окаменелости помогают роботам стать умнее благодаря автоматической сортировке
- Механизмы репликации ДНК: исследование
- Новый метод использует микроводоросли для создания экологичных углеродных волокон
- Канада разваливается на части: геологи обнаружили скрытую линию разлома, которая может вызвать разрушительные землетрясения
- Киназы присутствуют во всех формах жизни — бактерии могут быть уязвимы для новых антибиотиков.
- Изменение климата оказывает незначительное влияние на сурков в настоящее время.
- NASA заперло их на год, чтобы сымитировать жизнь на Марсе. Сегодня они рассказывают, чем занимались: в основном играли в PS4
- Новые открытия о гнездовании восточного козодоя и росте птенцов
- Распределение глубоководных медуз указывает на наличие океанического барьера
Другие новости на сайте
- Ethereum становится частью традиционной финансовой системы (TradFi) — вот почему
- Реализация техники самосовершенствования с помощью больших языковых моделей (LLMs)
- Microsoft ведет переговоры о сохранении доступа к технологиям OpenAI после достижения этапа ИОИ
- Ethereum: прогноз BitMine в 60 000 долларов за ETH не остановил падение акций
- Надоели бренды с кукурузным сиропом и обезжиренным молоком: мама создала свою «чистую» детскую смесь
- Окунись в Disrupt: стань волонтером на TechCrunch Disrupt 2025
- Исследование на атомном уровне раскрывает механизм роста золотых нанокристаллов путём слияния
- От футуристического символа дизайна до экологического злодея: 80-летняя история пластикового стула
- Чтобы защитить коралловые рифы, мы должны также защитить людей, которые от них зависят
- Урезание данных о климате в США ставит под угрозу прогнозы в Австралии