Обнаружен новый бактериальный хищник, повреждающий почвенные экосистемы
Исследователи из Университета штата Аризона открыли новый вид бактерий, который охотится на цианобактерии в биокорках пустынных почв. Открытие, опубликованное в Nature Communications, описывает жизненный цикл, механизм атаки и экологическое воздействие хищника, названного Candidatus Cyanoraptor togatus.
Роль цианобактерий и угроза
Цианобактерии в пустынных почвах формируют биокорки — поверхностные сообщества, которые:
- Производят кислород и фиксируют азот.
- Улавливают пыль, предотвращают эрозию.
- Повышают уровень питательных веществ и влаги в почве.
Новый хищник, C. togatus, целенаправленно атакует и убивает эти цианобактерии, что ставит под угрозу все экосистемные функции биокорок.
Как обнаружили хищника
Признаком заражения в полевых условиях стали необычные круглые проплешины (бляшки) в биокорках, видимые после дождя. Исследователи, включая Джули Бетани Рейкс, отслеживали эти проявления в пустынях Сонора и Чиуауа.
«Это было не вирус и не мелкое животное. Это могла быть только другая бактерия», — отметил профессор Ферран Гарсия-Пичель.
Механизм атаки и жизненный цикл
- Ожидание: C. togatus существует в виде мелких сферических клеток-пропагул с двойной мембраной, похожей на тогу (отсюда название togatus).
- Атака: При приближении жертвы хищник прикрепляется к ней, растворяет её клеточную стенку и проникает внутрь. Учёные полагают, что внешний компартмент пропагулы хранит и высвобождает белки для разрушения мембраны жертвы.
- Поедание и размножение: Внутри цианобактерии хищник растет, превращаясь в крупную «сосискообразную» клетку, которая затем делится на множество новых пропагул, убивая хозяина. «Это хищник, который проникает в клетки жертвы и поедает их изнутри. Это настоящий микробный фильм ужасов», — сказал Гарсия-Пичель.
Экологические последствия
Гибель цианобактерий приводит к:
- Нарушению круговорота азота.
- Снижению стабильности почвы и удержания влаги.
- Угрозе для растений и других организмов, зависящих от функций биокорок, с потенциальными последствиями для всей пищевой цепи.
Значение открытия
Исследование началось с неудачного эксперимента, но настойчивость учёных привела к важному открытию. Оно демонстрирует, что хищные бактерии могут формировать структуру и функции микробных сообществ в глобальном масштабе.
«Отслеживайте неожиданные или кажущиеся ошибочными результаты. Когда я говорила "это странно", это часто было то, чего я просто ещё не понимала», — советует Рейкс другим исследователям.
Полный геном новой бактерии доступен в базе данных NCBI под номером BioProject PRJNA730811.