Крабы-скрипачи влияют на экосистемы мангровых лесов

Исследователи из KAUST сравнили типы бактерий, обитающих в норах крабов-скрипачей и вокруг них в трёх разных географических точках. Они обнаружили, что роющая активность крабов изменяет осадок таким образом, что привлекает разные типы бактерий в трёх локациях. Однако эти бактерии выполняли схожие функции, такие как аэробное дыхание, и потенциальные экологические услуги, такие как оборот органического вещества.

«Крабы мангровых лесов действуют как инженеры экосистем: их норы создают радиальные, похожие на ореол микробиологические и геохимические изменения в окружающем осадке по сравнению с нетронутой почвой, — говорит Дженни Бут, первый автор исследования. — Этот эффект был схожим во всех трёх локациях: бактерии, живущие в норах, таксономически различались, но были функционально схожи».

Микроорганизмы играют важную роль в глобальных биохимических циклах, например, в цикле азота.

Микробный эколог Даниэле Даффонкьо и его команда из Красноморского исследовательского центра KAUST выдвинули гипотезу, что бактерии, присутствующие в одной и той же модельной системе, имеют схожие функции, а не схожую таксономию, даже когда эти системы существуют в очень разных локальных условиях окружающей среды.

Для проверки они взяли пробы осадка в норах крабов-скрипачей и вокруг них в двух локациях у саудовского побережья Красного моря и третьей — в Южной Африке.

Исследователи полагают, что их находки можно объяснить тем, что роющая деятельность приводит к схожим изменениям в осадке независимо от локации. Крабы обычно выносят осадок из более глубоких слоёв на поверхность и наоборот. Это перемешивание осадка меняет его биохимический состав, создавая «горячую точку» окислительных реакций и изменяя типы живущих там бактерий. Например, в осадке нор больше бактерий, использующих кислород для дыхания, тогда как в окружающей массе почвы больше бактерий, использующих анаэробные механизмы дыхания. Перемешивание осадка также увеличивает доступность питательных веществ и, следовательно, активность бактерий в почве нор.

Исследователи оценивают, что похожее на ореол кольцо биохимических и микробных изменений, простирающееся на небольшое расстояние вокруг нор крабов-скрипачей, может влиять на до 35% осадка мангровых лесов. В мангровых лесах Кении, где плотность нор очень высока, этот эффект может влиять почти на 80% осадка.

«Мы прогнозируем, что эффект биотурбации от крабов и подобных роющих видов оказывает большое общее влияние на экосистемы мангровых лесов, изменяя природу микробиома осадка. Эти изменения в конечном итоге управляют экологическими процессами, такими как потоки углерода и питательных веществ, в этой прибрежной экосистеме», — говорит Даффонкьо.