Кора деревьев имеет общую площадь поверхности, равную всей площади суши на Земле. Она является домом для множества неизвестных науке видов микроорганизмов, которые могут поглощать или выделять газы, оказывающие согревающее воздействие на климат.
Заболоченные леса из мелалеуки в Новом Южном Уэльсе, Австралия, являются очагами микробной жизни деревьев. Люк Джеффри / Университет Саутерн Кросс
Кора одного дерева может быть домом для триллионов бактерий, и эти микробы, возможно, играют важную, но недооцененную роль в регулировании выбросов парниковых газов в атмосфере Земли.
Считается, что общая площадь поверхности древесной коры на планете составляет около 143 миллионов квадратных километров, что почти равно общей площади суши Земли. Эта поверхность образует огромную микробную среду обитания, известную как каулосфера, но микробам, обитающим в ней, ученые уделяли мало внимания.
«В каком-то смысле это так очевидно, но мы всегда упускали из виду кору деревьев», — говорит Боб Леунг из Университета Монаша в Мельбурне, Австралия. «Мы никогда не думали о микробах на коре деревьев, но это логично, потому что бактерии повсюду, и если мы можем найти микробы в почве, на листьях деревьев, то, скорее всего, микробы будут и на коре».
Люн и его коллеги начали с изучения болотного вида, широко известного как мелалеука quinquenervia (Melaleuca quinquenervia). Они обнаружили, что в каждом квадратном метре коры или на ней обитает более 6 триллионов бактерий, что сопоставимо с объемом бактерий в почве.
Генетический анализ 114 из этих бактерий показал, что большинство из них принадлежат к трем семействам бактерий – Acidobacteriaceae, Mycobacteriaceae и Acetobacteraceae, – но все эти виды были совершенно неизвестны науке.
Примечательно, что у этих микробов есть одна общая черта: они могут использовать водород, окись углерода и метан в качестве топлива для выживания. Водород (H2) сам по себе не является парниковым газом, но в результате реакций с другими молекулами он может усиливать согревающий эффект метана в атмосфере.
Затем исследователи изучили кору еще семи видов австралийских деревьев из различных местообитаний, включая казуарины, эвкалипты и банксии, измеряя как в полевых, так и в лабораторных условиях, поглощает ли кора разных видов парниковые газы или выделяет их.
Они обнаружили, что все виды коры потребляют водород, окись углерода и метан в аэробных условиях при наличии кислорода. Но когда деревья погружены в воду и кислорода мало, например, в болотах, микроорганизмы на коре переключаются на производство тех же газов.
Крона деревьев Melaleuca quinquenervia в австралийском лесу Люк Джеффри / Университет Саутерн Кросс
По оценкам исследовательской группы, общее количество водорода, поглощаемого коренными микроорганизмами по всему миру, составляет от 0,6 до 1,6 миллиарда килограммов в год, что составляет до 2 процентов от общего количества водорода, удаляемого из атмосферы.
Это первая попытка ученых оценить вклад коры деревьев в содержание водорода в атмосфере, говорит член исследовательской группы Люк Джеффри из Университета Саузерн Кросс в Лисмуре, Австралия.
«Определение скрытой роли деревьев, выходящей за рамки простого поглощения углекислого газа древесиной, очень важно, — говорит Джеффри. — Они являются активными участниками круговорота других парниковых газов. Это захватывающе, потому что H2 влияет на продолжительность жизни метана в нашей атмосфере, поэтому потребление H2 корой может помочь уменьшить растущую проблему с метаном».
Однако глобальная картина крайне неопределенна, поскольку команда исследовала лишь восемь видов деревьев из восточной Австралии. «Сейчас предстоит проделать большую работу по изучению различных типов лесов, видов деревьев, микробных сообществ и условий местности», — говорит Джеффри.
Бретт Саммерелл из Сиднейского ботанического сада говорит, что исследование подчеркивает, как мало мы знаем о составе, разнообразии, численности и роли микроорганизмов в коре деревьев. «Интересно, как это может варьироваться у более широкого круга видов деревьев, особенно в засушливых климатах, таких как саванны и леса», — говорит Саммерелл.
По его словам, также важно будет понять взаимодействие грибов и бактерий в коре деревьев.
DOI журнала Science : 10.1126/science.adu2182
Источник: www.newscientist.com
