Исследование, опубликованное в журнале PNAS Nexus, предлагает критический пересмотр общепринятого взгляда: будто экосистемы с высоким биологическим разнообразием всегда функционируют эффективнее и стабильнее.
Хотя эта идея находила подтверждение в опытах с растениями и животными, в мире микробов все может быть иначе. Ученые под руководством Юньфэна Яна провели эксперименты, чтобы проверить, действительно ли биоразнообразие влияет на устойчивость микробных сообществ — особенно в условиях стресса.
Исследователи сконструировали искусственные микробные сообщества, включающие от одного до шестнадцати видов протеобактерий — это обширная группа бактерий псевдомонадота с множеством экологически значимых микроорганизмов. Они поместили эти сообщества в три разные среды: контрольную, без внешнего давления, а также в стрессовые условия — с голоданием и повышенной соленостью.
На протяжении 12 дней с помощью высокоточной системы измерений, фиксирующей рост каждые 30 минут, ученые отслеживали ключевые параметры жизнедеятельности: скорость роста, общую продуктивность, уровень смертности и взаимодействия между бактериями.
В нормальных условиях разнообразные сообщества действительно демонстрировали высокие темпы роста и стабильность. Однако под действием стресса этот эффект исчезал. Более того, в условиях дефицита ресурсов высокое разнообразие сопровождалось ростом смертности среди микробов.
Авторы подчеркивают: найденные закономерности указывают на то, что не существует универсальной зависимости между биоразнообразием и устойчивостью экосистем. В некоторых случаях, особенно в условиях внешнего давления, сложные сообщества могут быть даже менее эффективными.
Это открытие важно для экологической науки и охраны природы, ведь при восстановлении разрушенных сред важно учитывать не только количество видов, но и то, как они взаимодействуют в нестабильной среде. Особенно в эпоху климатических изменений, где стрессовые воздействия становятся все более частыми.
Как устроены микроскопические сообщества, и что делает их устойчивыми — вопрос, который напрямую связан с тем, как когда-то возникла сложная клеточная жизнь. Новый подход к этой древней загадке, объединяющий биологию и физику, предлагает удивительное объяснение — об этом вы можете узнать в этой статье.
