Ученые из университетов Северной Аризоны (США) и Санто-Томас (Чили) предложили новую гипотезу, объясняющую, как растения формируют «команду» из полезных микробов, чтобы выживать и развиваться в меняющейся среде. Работа профессоров Нэнси Коллинз Джонсон и Сесара Марина опубликована в ISME Journal — одном из ведущих журналов по микробной экологии.
На корнях растений и в окружающей почве обитает сложное сообщество микроорганизмов — бактерий, грибов, вирусов и других. Вместе они формируют микробиом — невидимую, но жизненно важную поддержку для растения. Эти микроорганизмы помогают усваивать питательные вещества и воду, защищают от болезней, снижают последствия засухи и других стрессов.
Однако не каждый микробиом одинаково полезен. Коммерческие препараты с «дружественными» бактериями часто оказываются неэффективными — растения не всегда принимают их, или заметной пользы нет. Почему так происходит? Объяснение может дать гипотеза функционального отбора команды.
Согласно этой идее, растения в сложных и ограниченных условиях со временем формируют устойчивые сообщества микробов, которые вместе способствуют росту и выживанию. Для этого необходимы время, дефицит ресурсов и, главное, стрессовые факторы. Без них симбиотические связи не развиваются — просто нет условий, стимулирующих отбор эффективных партнеров.
Удобрение почвы может разрушить такую гармонию, устраняя потребность в симбиозе: если ресурсы легко доступны, растениям нет смысла «сотрудничать» с грибами. Поэтому в удобренных почвах микориза часто теряет свою эффективность.
Авторы связывают свою гипотезу с фундаментальными теориями экологии и эволюции, в том числе с законом увеличения функциональной информации. Согласно ему, любые сложные системы, в том числе живые организмы, со временем эволюционируют, улучшая взаимодействие элементов ради достижения общей функции.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что российские ученые представили робота для мониторинга почв.