Американские ученые обнаружили, что одно дерево может быть домом для триллиона составляющих невидимой экосистемы, которую только начинают изучать.
Пишет NYT:
Лес — это сложная, динамичная экосистема, в которой множество живых существ, от старых деревьев до микроскопических грибов, взаимодействуют и зависят друг от друга для выживания.
Оказывается, то же самое происходит и внутри дерева.
Ранее в этом месяце группа учёных опубликовала наиболее полное исследование микробиомов, обитающих внутри стволов деревьев. Результаты исследования свидетельствуют о том, что древесные ткани деревьев содержат триллион микробных клеток, помимо самих клеток дерева: это сообщества бактерий и одноклеточных организмов, называемых археями, которые специализируются на различных частях дерева и даже на отдельных его видах.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, раскрывают обширный и практически неизученный резервуар микробного разнообразия. «Отдельное дерево само по себе представляет собой своего рода сложную экосистему», — сказал Джонатан Гевирцман, эколог экосистем Йельского университета и автор исследования.
Он отметил, что, хотя исследования все еще находятся на ранней стадии, «практически невозможно», чтобы некоторые из этих микробов не имели решающего значения для здоровья, роста и иммунологической устойчивости деревьев.
Команда отобрала образцы более 150 деревьев 16 видов на северо-востоке США. Они извлекли древесные стержни толщиной не более ручки из красных клёнов, чёрных берёз, белых ясеней и других пород. Затем команда опробовала различные методы — измельчение, смешивание и выбивание образцов древесины — для извлечения ДНК и оценки микробной популяции в стволах деревьев.
Микробы могут обитать в двух разных частях ствола дерева: во внешней древесине, известной как заболонь, и во внутренней древесине, известной как ядро. Новое исследование показало, что в каждой области существует своё собственное сообщество микробов. В заболони преобладают микробы, которым необходим кислород, тогда как в ядре — микробы, которым он не нужен. Исследование показало, что большая часть метана, вырабатываемого деревом, поступает из ядра.
«Это действительно интересно, потому что показывает, что внутренние древесные ткани представляют собой весьма динамичную среду», — сказал Джеймс Макдональд, микробный эколог из Бирмингемского университета, не принимавший участия в исследовании. «Это фантастическое исследование».
Доктор Макдональд изучает, как смертельно опасная болезнь дубов, известная как острое усыхание дуба, изменяет их микробиом. Более глубокое понимание микробиома конкретных видов деревьев может помочь учёным предсказать, как деревья будут реагировать на различные заболевания, сказал он.
Исследование показало, что микробиомы деревьев различаются от вида к виду. Сахарные клёны, известные производством кленового сиропа, содержат больше бактерий, питающихся сахаром, в то время как другие виды, например, дубы, используемые для производства винных бочек, содержат группу микроорганизмов, способствующих ферментации. Эти примеры демонстрируют, как микробы деревьев влияют «на нашу повседневную жизнь довольно неожиданным образом», — сказал Уайатт Арнольд, микробный эколог и автор исследования.
По его словам, в исследовании также подчеркивается, что деревья — это не отдельные единицы, а «своего рода совокупность различных слоев и отсеков».