Изменение климата постоянно подвергает микробы в руслах рек стрессу, показало исследование

от

Микробы в отложениях неустанно поддерживают ключевые биогеохимические циклы — от крошечных ручьёв до гигантских рек, таких как Миссисипи. Однако с повышением температуры они часто переходят в режим стресса. К такому выводу пришло международное исследование, проведённое под руководством Университета Дуйсбург-Эссен. Учёные проанализировали ДНК и мРНК из 20 рек Северной Америки. Результаты, недавно [опубликованные](https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-025-02236-1) в журнале Microbiome, подтверждают закономерности, которые также наблюдались для европейских рек.

Микробиом рек: сложная экосистема

Многие ассоциируют термин «микробиом» с человеческим телом. Однако реки и ручьи также являются домом для сложных микробных сообществ, которые необходимы для стабильности экосистем.

«В отложениях, где смешиваются грунтовые и речные воды, бесчисленное количество микробов обеспечивает правильное функционирование циклов азота и серы», — объясняет Александр Пробст, профессор экологической метагеномики в Университете Дуйсбург-Эссен (UDE) и научный сотрудник Исследовательского центра One Health Ruhr Университета альянса Ruhr.

Методика исследования

Чтобы лучше понять эти сообщества, его команда исследовала образцы воды и верхние слои отложений из 20 рек Северной Америки. В рамках крупномасштабного проекта гражданской науки в Государственном университете Колорадо они собрали обширные данные из 363 образцов.

Используя комбинацию [метагеномики](https://phys.org/news/2025-03-scientists-dynamic-microbial-life-coastal.html?utmsource=embeddings&utmmedium=related&utm_campaign=internal), которая раскрывает генетический потенциал сообщества, и анализа мРНК, который показывает, какие гены фактически активны, исследователи смогли детально зафиксировать функциональный спектр микробов.

Результаты исследования

Результаты показали поразительное различие: хотя микробы в воде и отложениях имеют схожие генетические характеристики и выполняют схожие метаболические функции, сообщества в отложениях находятся под постоянным стрессом.

«Они активно участвуют в преобразовании соединений серы и азота и при этом активируют необычайно большое количество генов стресса, включая те, которые необходимы для производства белков теплового шока», — говорит доктор Леннард Стах, ведущий автор исследования и бывший докторант Исследовательского центра One Health Ruhr. «Конечно, микробы регулярно реагируют на колебания температуры. Однако мы наблюдаем постоянную стрессовую реакцию по всей Северной Америке, независимо от местоположения».

«Речные микробиомы обладают высокой адаптивностью», — заключает Пробст. «Однако по мере повышения температуры и учащения экстремальных явлений из-за изменения климата это адаптивное давление будет усиливаться, потенциально влияя на стабильность целых экосистем».

Интеграция исследований

Чтобы интегрировать реки других континентов в Совместный исследовательский центр RESIST (CRC 1439), который базируется в UDE, доктор Леннард Стах провёл исследовательскую стажировку в Государственном университете Колорадо. Это сотрудничество показало, что закономерности, наблюдаемые в реках Северной Америки, согласуются с таковыми в Германии. Исследователи воды из UDE изучали стрессовые факторы, такие как жара и солёность, в искусственных мини-речных экосистемах, наблюдая аналогичные реакции у микробов.

Предоставлено [Университетом Дуйсбург-Эссен](https://phys.org/partners/university-of-duisburg-essen/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте