Грибы вместе с бактериями, почвенные микроорганизмы, вносят решающий вклад в качестве разлагателей органического вещества в плодородие почвы. Вместе с тем чрезмерная популяция почвенных грибоядных нематод может сократить количество полезных почвенных грибов. И это тот момент, когда в дело вступает пептид дождевого червя.
Команда китайских ученых из Научно-исследовательского института табака Аньхойской академии сельскохозяйственных наук протестировала влияние синтезированного пептида дождевого червя на здоровье почвы. В своем исследовании, опубликованном в журнале Agronomy 2024 на портале MDPI, авторы пишут следующее: «В экосистеме разные виды играют свои роли и выполняют определенные функции.
Некоторые виды известны как контроллеры, поскольку они оказывают значительное влияние на структуру и динамику экосистемы. Контроллеры сверху вниз регулируют размер популяции и поведение своих жертв, что снижает конкуренцию и хищническое давление на более низкие трофические уровни. Роль контроллеров в экосистеме заключается в регулировании динамики популяций, структуры сообщества, потока энергии и круговорота питательных веществ.
Дождевые черви являются важнейшими организмами, которые признаны почвенными инженерами и действуют как контролеры почвенной экосистемы.
Например, дождевые черви способны влиять на круговорот азота в почве и способствовать минерализации свежего органического вещества. Помимо воздействия на почвенную экосистему посредством рытья нор, дефекации и заглатывания почвы, они также могут влиять на свойства почвы через свою слизь. Слизь, выделяемая дождевыми червями, способствует скорости минерализации и гумификации органического вещества, увеличивает содержание органического углерода в почве, сильно регулирует микробную активность и структуру сообщества и даже влияет на почвенных нематод.
В почвенной фауне нематоды представляют собой чрезвычайно богатую и разнообразную группу и важный компонент детритной пищевой сети, широко распространены в различных типах экосистем.
По способу питания почвенные нематоды делятся на четыре группы: бактериоядные, травоядные, грибоядные и всеядные/хищники. Они контролируют микробное сообщество почвы и влияют на круговорот питательных веществ.
В наших прошлых исследованиях было обнаружено, что слизь дождевых червей изменяет привычки питания почвенных нематод, подавляя рост некоторых свободноживущих почвенных нематод и снижая скорость их питания. Более того, мы идентифицировали активное вещество в слизи дождевого червя, которое мешает нематодам, как циклический пептид дождевого червя.
Этот циклический пептид дождевого червя повреждает ДНК нематоды, заставляя нематоду направлять часть энергии, выделяемой на размножение, на восстановление ДНК.
Это привело к тому, что нематоды, которые ранее предпочитали питаться высококачественными бактериями, переключились на питание более непредпочтительными бактериями, помогая нематодам перейти к способу распределения энергии, доминирующему в выживании.
Этот выбор питания, обусловленный циклическими пептидами дождевых червей, может привести к изменениям в структуре и функциях микропищевых сетей, питающихся почвой. Однако неясно, как это действующее вещество (циклический пептид) влияет на почвенных нематод, микробов и почвенную среду в естественных условиях.
Мы предположили, что циклические пептиды дождевых червей воздействуют на почвенных нематод и модулируют структуру почвенного микробного сообщества, тем самым влияя на физико-химические свойства почвы. Это исследование было проведено, чтобы понять влияние циклических пептидов дождевых червей, таких как нематоды и микроорганизмы, на биологические сообщества почвы и физико-химические свойства почвы.
В этом исследовании использовался циклический пептид цикло (LLLIII), синтезированный компанией Zhejiang Ontores Biotechnology Co. Ltd. (Ханчжоу, Китай). Его называют циклическим пептидом дождевого червя. Его значение cLogP составляет 9,146.
По результатам тестов, на 5-й день количество грибоядных нематод значительно сократилось под действием циклического пептида дождевого червя. Кроме того, общее количество нематод снизилось, хотя это снижение не было статистически значимым. Пептид уменьшил загрязнение почвы, способствовал увеличению богатства и разнообразия почвенных грибных сообществ.
В заключение, исследование показало, что циклический пептид дождевых червей, активное вещество в слизи дождевых червей, которое модулирует активность нематод, может регулировать почвенную среду, влияя на структуру почвенных бактериальных и грибных сообществ через почвенную нематоду. Лучшее понимание роли дождевых червей в почвенных экосистемах посредством секреции слизи, которая изменяет структуру сообщества почвенных нематод, круговорот питательных веществ и состав микробного сообщества, открывают новые перспективы в экологии почвы».
По статье группы авторов (Фэй Ю, Яочэн Ци, Ифэн Ян, Хао Ся, Цин Донг, Чаоцян Цзян, Чаолонг Цзу, Цзя Шен), опубликованной на портале www.mdpi.com).
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.