Почвенные микробы используют разные пути для метаболизма углерода

Новое исследование Университета Северной Аризоны показывает, что микробы в разных типах почв используют различные биохимические пути для переработки питательных веществ, дыхания и роста. Работа, опубликованная в Plant and Soil, опровергает давние предположения в почвенной экологии.

Ключевое открытие

Учёные применили метод анализа метаболических потоков с использованием меченого ¹³C-глюкозы. Добавляя её в образцы трёх типов почв (болотной, альпийской хвойного леса и прохладной пустынной степи), они обнаружили, что большая часть CO₂ образуется из третьего атома C в одной почве, но из первого атома C в двух других. Это указывает на использование микробными сообществами разных биохимических путей для переработки сахара.

Значение для науки

• Это противоречит стандартному допущению в экологических моделях, что почвенный метаболизм — однородный процесс, меняющий лишь скорость, но не путь.
• "Мы получили доказательства, что метаболизм отличается от почвы к почве. Мы первые, кто это увидел", — заявил ведущий автор Пол Дейкстра.
• Соавтор Михаэла Диппольд отметила: "Биохимия — точнее, метаболические пути, которые выбирает почвенная микробиота, — имеет значение, и очень большое".

Последствия и будущее

Исследование предполагает, что историческая зависимость поля от косвенных измерений и упрощённых допущений может ограничивать понимание роли почв в условиях изменения климата.

• Необходимы более совершенные методы для изучения метаболизма почвенных микробов.
• Понимание того, какие микробы наиболее активны и какие трофические динамики управляют сообществом, может указать на стратегии управления почвами.
• Без этого, как отмечает Диппольд, будет сложно манипулировать почвенными микробными процессами для смягчения выбросов парниковых газов.