Visszatérünk a blogbejegyzésekhez, amelyek egy olyan fontos szempontról szólnak, amely a nagyközönség számára ismeretlen, például a mikrobiális biodiverzitás, amelyet a száraz övezetek talaja hordoz. Ebben a bejegyzésben összefoglaljuk a legutóbbi kutatásokat, amelyek rávilágítanak a lábunk alatt megbúvó biológiai sokféleségre, a talajon élő fajok sokféleségének "megosztására", és reméljük, hogy válaszaik lesznek az éghajlatváltozásra. Mi elmerülnek

A talaj, amely a földi ökoszisztémák alapvető és ismeretlen alkotóeleme, nemcsak (szinte) minden tevékenységünket támogatja, és ez az a hely, ahol a világ összes élelmiszerének 95% -át előállítják, de a biológiai sokféleség hihetetlen tározója. Becslések szerint egy evőkanálnyi talajban több organizmus él, mint ember, ami a bolygónkat népesíti be. Ez egy "rejtett" biodiverzitás, amely között baktériumok, gombák, archeák, fonálférgek, protiszták, ízeltlábúak ezreit találjuk.

Az edaphikus biodiverzitás létfontosságú az élet fenntartásához bolygónkon. Így a talajbaktériumok és gombák biztosítják számunkra a földi ökoszisztémák által nyújtott legfontosabb ökoszisztéma-szolgáltatásokat. Ezek a mikroorganizmusok kulcsfontosságú szerepet játszanak a természetes és mezőgazdasági ökoszisztémák szerves anyagainak lebontóiként, ezzel szabályozva a talaj termékenységének fenntartásához szükséges alapvető folyamatot, amely viszont elengedhetetlen az élelmiszer előállításához, amely szintén szabályozza a talaj kapacitását. mosogató a CO2 számára, amelyet a fosszilis üzemanyagok elégetésével juttatunk a légkörbe. A talajban élő gombák gasztronómiai értékük miatt is fontosak számunkra, előidézik a jól ismert és elismert gombákat és élesztőket - egyfajta gomba -, amely szabályozza a kenyér, bor és sör erjedését, gazdasági - egyes fajok segíti a növényeket a víz és a tápanyagok megragadásában, és mások fontos mezőgazdasági kártevők, és orvosi - ugyanolyan fontos antibiotikumok forrásai, mint a penicillin-.

A klímaváltozás következményeinek jobb megértése, valamint a hatékony alkalmazkodási és mérséklési intézkedések bevezetése érdekében mindenütt jelenlétének és fontosságának köszönhetően elengedhetetlen tudni, hogy a hőmérséklet-emelkedés és az esőzési mintaváltozások milyen hatással vannak a talaj baktériumaira és gombáira. az ezen organizmusoktól függő ökoszisztéma-folyamatokban.

A talajbaktériumok és gombák jelentősége ellenére ezeknek a mikroorganizmusoknak az elterjedésével és ökológiájával kapcsolatos ismeretek továbbra is szűkösek, ennek egyik tényezője a sokféleségük, valamint az azonosításukkal és tanulmányozásukkal kapcsolatos nehézségek. E nehézségek ellenére a genomi szekvenálási technikák és a DNS tanulmányozása terén elért haladás lehetővé tette számunkra, hogy elkezdjük kinyitni ezt a "fekete dobozt", amely egészen a közelmúltig a talaj mikrobiális biológiai sokfélesége volt.

Ebben a 2015-ben publikált tanulmányban a BIOCOM projekt keretében végzett globális mintavétel adatait és mintáit használjuk fel, amelyeket ebben az Arida Cutis bejegyzésben ismertetünk, és megállapítottuk, hogy az ariditás növekedése csökkenti a talajbaktériumok és gombák bőségét és változatosságát száraz területek. A szárazság növekedése a növénytakaró csökkenését és ennélfogva a szén bekerülését okozza az ökoszisztémákba. Megfigyeltük, hogy éppen a talaj szerves széntartalmának csökkenése az egyik fő meghatározó tényező a baktériumok és gombák bőségének és sokféleségének csökkenésében, amelyet az ariditás növekedésével figyeltek meg, mivel ezek az organizmusok ezt a szenet használják forrásként energia (1. ábra).

talajok

1.ábra. A talajbaktériumok és gombák sokféleségének és bőségének csökkenésének lehetséges mechanizmusai a szárazság növekedésével a bolygó száraz területein. Ábra Maestre-től (2016) származik. Kutatás és tudomány 480: 12-14

Az előző bekezdésben leírtakhoz hasonló eredmények fontos következményekkel járnak annak megértésében, hogy a talaj mikroorganizmusai miként reagálnak az éghajlatváltozásra, amelyet bolygónk száraz területein a szárazság általános növekedése jellemez. Így ezek az eredmények arra engednek következtetni, hogy a 21. század végére előre jelzett ariditás-növekedés globálisan csökkenti a száraz területeken a talajmikrobiális közösségek számát és sokféleségét, ami negatívan befolyásolhatja ezen ökoszisztémák ökoszisztéma-szolgáltatások nyújtására való képességét. a talaj termékenységének fenntartása alapvető támaszt jelent jólétünk és fejlődésünk szempontjából, és amelyek pozitívan kapcsolódnak a talajban található baktériumok és gombák sokféleségéhez, amint ezt a másik későbbi tanulmányunkban bemutatjuk.

Az összes földrész több mint 230 ökoszisztémájában, köztük a sivatagi területeken át a trópusi erdőkig vagy a sarki ökoszisztémákig végzett mintavétel segítségével jellemezzük az egész bolygó talaján élő gombák és baktériumok populációit. Nagyon érdekes eredményt találtunk, vagyis mindkét csoportban körülbelül 500 (baktérium) és 80 (gomba) faj (a talált baktérium- és gombafajok kevesebb mint 2% -a, illetve 0,1% -a) kb. A vizsgált talajban található baktériumok és gombák populációinak% -a. Ezek az eredmények nagyon hasonlítanak a társadalmunkban a vagyon eloszlásához hasonló mintához: néhány ember a meglévő vagyon nagy részét a földre koncentrálja. Hasonló mintákat figyeltek meg más organizmusokban is, például az amazóniai esőerdők fáin. Tekintettel arra, hogy a "bőség" hogyan oszlik meg a különböző fajok között szinte az összes ökológiai közösségben, amelyben az ember szemet vet (a maroknyi nagyon bőséges faj és a "ritka" fajok sokasága uralja, nagyon kevés egyed van a közösségben), nagy valószínűséggel univerzális minta.

A domináns baktériumok és gombafajok jellemzésével együtt megvizsgáltuk a talajbaktériumok és gombák bizonyos talaj- és éghajlati jellemzők iránti affinitását, amely lehetővé tette számunkra a domináns talajbaktériumok és gombák első globális atlaszainak kidolgozását (2. ábra). Ezek az atlaszok jó példa arra, hogyan lehet a domináns talajmikroorganizmusok csoportjait megjósolni a környezeti információk felhasználásával, ami fontos előrelépés ezen szervezetek globális szintű elterjedési térképeinek kidolgozásában és annak megértésében, hogy az éghajlatváltozás hogyan befolyásolja elterjedésüket a jövőben. Korábban ezt gyakorlatilag lehetetlen feladatnak tekintették ezen élőlények óriási változatossága és a látszólagos mindenütt jelenléte miatt.

2. ábra. Példa egy domináns talajbaktérium (Bradyrhizobium sp.) Elterjedési atlaszára. Manuel Delgado-Baquerizo készítette (és kedvesen kölcsönadta) ábrát.

A teljes genomelemzést arra is felhasználjuk, hogy jobban megértsük a domináns mikroorganizmusok jellemzőit és azt, hogy miért olyan dominánsak a világ talaján. Így például a domináns gombák jellemzőinek részletesebb tanulmányozása során azt tapasztaltuk, hogy közöttük vannak olyan szempontok, mint például a szél által nagy távolságokra való szétszóródásuk képessége, és számos génjük, amely a körülmények ellenállásának képességével függ össze. környezeti feltételek és az erőforrások, például a tápanyagok megragadása.

Hosszú utat kell még megtennünk, hogy felfedezzük talajaink biológiai sokfélesége által rejlő titkokat, azok fontosságát a jólétünk szempontjából vagy a környezeti változásokra adott válaszait. De apránként egyre kevésbé ismeretlen, és bízunk benne, hogy a társadalom is egyre nagyobbra értékeli.