Ученые выяснили, как микробы возвращаются после лесного пожара



Ученые выяснили, как микробы возвращаются после лесного пожара

Разрушения, вызванные лесными пожарами, затрагивают все, что живет на горящем поле или лесу или рядом с ним, включая микробы. Лучшее понимание того, как микробные сообщества изменяются и растут после пожара, может помочь исследователям предсказать, как бактерии и грибы будут реагировать на серьезные изменения окружающей среды.

 

Исследование, опубликованное в mSystems, предполагает, что распространение — например, через воздух или дождь — играет важную роль в преемственности микробов после разрушительного пожара.

 



Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине целый год отслеживали, как бактериальные и грибковые сообщества возвращаются в опад из листьев на сожженном поле. Они обнаружили, что возникающие микробные сообщества на поверхности почвы меняются в зависимости от сезона и повторного появления растений, и что сборка этих сообществ в значительной степени обусловлена расселением.

 

Риск и масштабы крупных экологических нарушений, таких как лесные пожары, возросли за последние несколько десятилетий.

 

«Мы знаем, что изменение климата и деятельность человека все больше и больше нарушают наши экосистемы», — сказала ведущий автор нового исследования Кристин Барбур. «Микробы, особенно находящиеся на поверхности почвы, выполняют ряд действительно ключевых экосистемных процессов, таких как круговорот углерода и азота». По ее словам, бактерии и грибы разлагают мертвые и разлагающиеся растения на почве поля или леса.

 

Первоначально Барбур намеревалась изучить распространение микробов в условиях засухи, но ее планы изменились после того, как незапланированный лесной пожар сжег поле в Лома-Ридж, недалеко от Ирвина. То, что казалось неудачей, превратилось в возможность. «Мы хотели воспользоваться этим беспорядком, тем более, что лесные пожары становятся все более частыми во многих частях мира», — сказал Барбур.

 

Сильное тепло, возникающее во время лесного пожара, изменяет химический состав опавших листьев, в которых обитают микробы, и может изменить микробные сообщества в экосистеме.

 

Исследователи изучили две экосистемы, пострадавшие от пожара: полузасушливые луга и прибрежные заросли шалфея. Для изучения движения микробов они использовали четыре конфигурации рассеивающих мешков. Во-первых, они использовали опад из сожженных листьев, чтобы заполнить небольшие пористые мешочки, которые позволяли микробам проникать внутрь и наружу.

 

Во второй, контрольной группе, они запечатали опавшую листву в мешки, не позволяющие входить и выходить. Третья конфигурация представляла собой пористый пакет, наполненный предметными стеклами для сбора микробов по мере их прохождения, а четвертая, еще одна контрольная группа, включала закрытые пакеты со стеклянными предметными стеклами.

 

Пять раз в течение года после пожара Барбур и ее коллеги собирали мешки для сбора мусора с обоих участков и идентифицировали бактерии и грибы в опавших листьях. Они обнаружили, что эффект распространения различается в двух средах, что позволяет предположить, что реакция микробов зависит от окружающей среды. «Это вредит нашей способности делать обобщенные заявления», — сказал Барбур.

 

Они увидели некоторые повторяющиеся закономерности. В целом, наибольший вклад в попадание микробов на поверхность почвы внесло распространение из воздуха — 34% бактерий и 42% грибов. Они также обнаружили, что в первые несколько месяцев после пожара, до того, как растения снова появились, наибольшая доля иммигрирующих бактерий объяснялась объемной почвой (почвой под опавшими листьями).

 

По словам Барбур, изучение того, как микробы движутся в окружающей среде, является новой областью исследований, но она тесно связана с более серьезными проблемами того, как большие нарушения меняют окружающую среду.

 

«Сейчас проводится много интересной работы по изучению распространения и микробных сообществ в окружающей среде», — сказала она.

 
 

 

 

 



Комментарии 0

Оставить комментарий