Многолетнее потепление ассоциируется с генетическими изменениями в почвенных микробах, "приводящими к изменению микробной реакции на окружающую среду", сообщили исследователи на конференции ASM Microbe.
Исследователи также предположили, что глобальное потепление может повлиять на изменение воздействия почвенных микроорганизмов на климат. "Меня интересовали почвенные микроорганизмы и то, могут ли они действовать в качестве самоусиливающейся обратной связи для климатической системы", - рассказала Кристен М. ДеАнджелис, доцент кафедры микробиологии Массачусетского университета.
ДеАнжелис объяснила, что все организмы, в том числе и почвенные, реагируют на стрессовые факторы окружающей среды и стресс в целом, и что климат как стрессовый фактор может привести к микробной адаптации почвенных организмов по мере их приспособления к долгосрочному потеплению, что в конечном итоге может изменить их генетические признаки. "Это привело бы к необратимым и наследственным изменениям микробных признаков и их активности в круговороте углерода", - говорит ДеАнжелис.
Чтобы понять, как почвенные микробы адаптируются к потеплению климата, исследователи оценили бактерии, выделенные в ходе долгосрочного эксперимента по потеплению полей, в результате которого почвы нагревались на 5°C выше стандартной температуры воздуха в течение 30 лет. Они провели скрининг изолятов, сосредоточившись на представителях доминирующих линий или линий, которые, как было замечено ранее, чувствительны к потеплению, включая Actinobacteria, Acidobacteria и Alphaproteobacteria. Изоляты были генотипированы и проанализированы на предмет адаптации.
В результате они обнаружили, что Actinobacteria, подвергавшиеся длительному потеплению, имели повышенную устойчивость к засухе и росли в более сухих условиях по сравнению с контрольными изолятами. Кроме того, после изучения Alphaproteobactera, подвергшихся длительному потеплению, и измерения их чувствительности к температуре роста, исследователи секвенировали их геномы, выявив изменения в бактериальных линиях из нагретых участков почвы по сравнению с контрольными. На основании этих результатов они пришли к выводу, что бактерии в почве приобретают новые признаки в ответ на длительное потепление, включая геномные признаки адаптации.
"Эти геномные маркеры адаптации подтверждают нашу гипотезу о том, что длительное потепление связано с наследственными изменениями микробных признаков, что приводит к изменению реакции микроорганизмов на окружающую среду", - сообщила ДеАнжелис.