Сообщества фитопланктона могут трансформироваться всего за несколько дней, показывает исследование

от

Новое исследование, проведённое учёными с факультета естественных наук Карлова университета в Чехии, демонстрирует, что микроскопические сообщества фитопланктона — ключевых первичных производителей в водных экосистемах — могут претерпевать значительные изменения всего за несколько дней. Эти быстрые трансформации обусловлены как хищниками, например, водяными блохами (Cladocera), так и факторами окружающей среды, включая концентрацию кремния и скорость ветра.

«Представьте себе лес, где за ночь все деревья исчезают из-за внезапного шторма. Или луг, где исчезают маленькие птицы из-за размножения хищников», — объясняет Павел Шкалоуд, автор исследования, опубликованного в журнале New Phytologist. «Вот такие масштабы и скорость изменений мы наблюдали — только эти сдвиги происходят незаметно, под поверхностью воды, среди микроскопических организмов».

Фитопланктон составляет основу водных пищевых сетей, но до сих пор временные масштабы изменений в их сообществах были плохо изучены из-за ограниченного частотного отбора проб. Чтобы восполнить этот пробел, команда использовала метод ДНК-метабарокдинга в течение 70 дней, проводя отбор проб каждые три дня в мелководном озере на торфянике.

Основное внимание было уделено Synurales (Chrysophyceae) — линии фитопланктона с разнообразными видоспецифическими характеристиками, такими как размер клеток, формирование колоний и защитные щетинки. Создав специальную справочную базу данных культивируемых видов, исследователи смогли присвоить 99,93% прочтений эДНК 74 различным линиям на уровне видов.

База данных позволила перевести разнообразие эДНК в морфологические признаки, связав каждую последовательность с функциональными характеристиками. Этот подход стал основой для тестирования изменений в динамике фитопланктона на уровне морфологических признаков, а не только на таксономическом уровне.

Такое высокоразрешающее исследование было бы практически невозможно провести только с помощью традиционной микроскопии. Экологическая ДНК (эДНК) позволила обнаружить даже небольшие или редкие таксоны, подчеркнув решающую роль справочных баз данных в понимании биоразнообразия.

Результаты исследования проливают свет на удивительную чувствительность и адаптивность микробных сообществ. Быстрая смена сообществ влияет на круговорот питательных веществ, динамику пищевых сетей и устойчивость экосистем, делая эти процессы необходимыми для мониторинга в условиях меняющегося климата.

«Это исследование демонстрирует, что микробная жизнь не статична — она реагирует на экологические нагрузки в чрезвычайно короткие сроки», — заключает команда. «Понимание этих динамик жизненно важно для прогнозирования реакций экосистем на изменения окружающей среды».

Предоставлено Карловым университетом.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте