Международная группа ученых под руководством исследователей из Института морских наук (ICM-CSIC) в Барселоне раскрыла сложнейшую сеть микробных взаимодействий в океане на разных глубинах.
Исследование, позволяющее понять функционирование океанических экосистем, опубликовано в журнале Nature Communications. "Эта работа знаменует собой значительный прогресс в нашем понимании того, как микробные взаимодействия в обширных экосистемах океана действуют на разных глубинах и в разных регионах", - утверждает руководитель исследования Рамиро Логарес, который подчеркивает ключевую роль морских микроорганизмов в круговороте различных питательных веществ и фиксации углерода, а также в функционировании морских пищевых цепей в целом.
До сих пор изучались только микробные ассоциации в поверхностных водах океана. В данном исследовании изучается, как микробные взаимодействия могут меняться от поверхностных до глубоководных вод в нескольких тропических и субтропических районах Мирового океана и в Средиземном море. В исследовании использовались новейшие ассоциативные сети для изучения экологических взаимодействий между археями, бактериями и пикоэукариотами в морском микробиоме. Выяснилось, что потенциальные микробные взаимодействия в океане существенно зависят от глубины и географического положения.
Один из важнейших выводов заключается в том, что, хотя некоторые взаимодействия носят глобальный характер и происходят в разных регионах на одной и той же глубине, значительная их часть (11-36%) является региональной и характерна для определенных глубин. Например, самые глубокие зоны демонстрируют наименее глобальные ассоциации. "Батипелагическая зона, самая глубокая часть океана, демонстрирует наименьшую долю глобальных ассоциаций, а региональные ассоциации увеличиваются с глубиной", - добавляет в этой связи Логарес. "И наоборот, поверхностные ассоциации не сохраняются на больших глубинах океана, несмотря на вертикальное распространение микроорганизмов, в результате которого поверхностные клетки переносятся в глубокие морские воды".
Для проведения исследования научная группа использовала инновационные подходы к созданию ассоциативных сетей, которые позволили предсказать экологические взаимодействия между микробами в отдельных образцах. Это позволило количественно оценить динамику сетей в вертикальном и горизонтальном измерениях океана. В целом, исследование играет ключевую роль в углублении нашего понимания микробных взаимодействий в океане, или интерактома. Составив карту запутанной сети микробных взаимодействий, исследование дает важнейшее представление о функционировании океанических экосистем, от которых зависит здоровье планеты.
Полученные результаты могут иметь большое значение для общества, поскольку они помогут предсказать последствия изменения климата для океанических экосистем, оценив, как сети ассоциаций реагируют на изменения окружающей среды.
