Защита микробиома планеты (аннотация)
Глобальные оценки биоразнообразия Земли включают от 5 миллионов до 7,7 миллионов уникальных видов животных, 500 000 растений, от 6 миллионов до 8 миллионов наземных грибов и до 1 триллиона видов прокариот.
Земной микробиом - все многообразие про- и эукариотических микроорганизмов - представляет собой большую часть биоразнообразия Земли. Микробы были первыми обитателями нашей планеты и, вероятно, станут последними. Микробы регулируют основные биогеохимические циклы на Земле, причем признаки биогеохимической активности микробов лежат в основе попыток обнаружить внеземную жизнь. Регулируя глобальные циклы питательных веществ, обмен парниковых газов, передачу и защиту от заболеваний, микробиом Земли обеспечивает важнейшую систему жизнеобеспечения нашей планеты. Функционирование Земли без функционирующего микробиома практически невозможно себе представить.
Однако, как и во всех других сферах жизни, появляется все больше доказательств того, что микробиом Земли находится под угрозой. Первые признаки исходят от почвенных грибов, которые живут двойной жизнью, являясь одновременно микро- и макробиологическими организмами. Столетний мониторинг показал значительное сокращение на 45% микоризных грибов по всей Европе, что, вероятно, связано с переустройством земель и интенсивным загрязнением азотом. Отдельные сообщения об исчезновении видов грибов по всему миру становятся все более распространенными , но требуют дополнительных и многократных усилий по мониторингу. В качестве примера можно привести связь между экстенсивной вырубкой лесов в Норвегии и вымиранием ключевых дереворазрушающих грибов. Более того, микробы, которые могут развивать чрезвычайно специализированные симбиотические сети взаимодействия со своими растительными хозяевами, находятся под угрозой ускоренного совместного вымирания, поскольку их хозяева сталкиваются с растущим сокращением популяции.
Наряду с прямым воздействием на здоровье и функционирование экосистем, вымирание микроорганизмов напрямую угрожает благополучию человека, поскольку они играют важную роль в передаче и защите от заболеваний, обеспечении продовольственной безопасности и регулировании глобального климата. В более широком смысле, микробная жизнь чувствительна практически ко всем аспектам изменения окружающей среды, и последние работы показывают, что хотя глобальные изменения могут увеличить местное микробное богатство, они в конечном итоге приведут к гомогенизации этого пула биоразнообразия, что приведет к снижению глобального гамма-разнообразия - общего числа микробных видов на Земле.
Поскольку антропогенное давление гомогенизирует местное биоразнообразие, мы теряем бета-разнообразие на уровне ландшафта - организмов, которые делают различные географические места микробиологически и функционально различными. Глобальная гомогенизация биоразнообразия почвенных микроорганизмов влияет на все основные таксономические и функциональные группы микроорганизмов, независимо от почвенной среды обитания. Учитывая значительный вклад микроорганизмов в общее биоразнообразие и функционирование экосистем, эти возникающие модели микробной гомогенизации и вымирания позволяют предположить, что масштаб и последствия шестого массового вымирания на планете могут быть на порядки выше, чем предполагалось ранее.
Если уровни макробиологического разнообразия на планете служат предупреждением , то нам необходимо рассмотреть возможность того, что события вымирания микроорганизмов могут, будут происходить и уже происходят. В данном случае мы исходим из того, что микробное биоразнообразие находится под угрозой, будь то в результате гомогенизации биоразнообразия или полного глобального вымирания, и что это микробное биоразнообразие имеет решающее значение для выживания человека.
Исходя из этого, мы обсуждаем последние достижения и будущие возможности для (1) сохранения, (2) восстановления и (3) управления микробным биоразнообразием для улучшения функциональности и устойчивости экосистем.
Во-первых, мы обсуждаем необходимость количественной оценки и картирования существующего наземного микробиома, в частности, почвенного грибкового микробиома, чтобы определить наиболее актуальные угрозы и пробелы в знаниях для содействия эффективному сохранению микробного биоразнообразия.
Во-вторых, мы исследуем современные возможности восстановления микробного биоразнообразия в природных системах, что также может способствовать восстановлению макробиологического разнообразия.
Наконец, мы определяем новые направления исследований, которые начинают показывать, как используемые земли представляют собой жизненно важный и недооцененный путь для продвижения микробного биоразнообразия. Хотя мы не первые, кто призывает к сохранению микробиологического разнообразия, здесь мы подчеркиваем более широкие возможности включения микробного разнообразия в восстановление экосистем и диверсификацию управляемых ландшафтов.
Сохранение: документирование наземного микробного биоразнообразия для определения приоритетов усилий по сохранению
Вы не можете управлять тем, что вы не измеряете. За последнее десятилетие массовое внедрение секвенирования ДНК для характеристики микробных сообществ привело к созданию первых глобальных кадастров микробного биоразнообразия, выявлению "горячих точек", а также несоответствий между микро- и макробиогеографией. В данном случае мы предполагаем, что по крайней мере три ключевых принципа должны лежать в основе молекулярных исследований, направленных на мониторинг и сохранение наземного микробиома.
Во-первых, мы должны постоянно работать над расширением пространственного и географического охвата данных, чтобы минимизировать неопределенность, особенно в менее нарушенных регионах, которые являются последними оплотами биоразнообразия - зонами, которые будут служить важными целями сохранения и восстановления и базовыми показателями. Там, где это возможно, исследователи должны использовать ампликонные или метагеномные методы секвенирования с более длительным чтением, которые позволяют определить таксоны микроорганизмов до уровня видов и штаммов. Культивирование также может быть приоритетным, если это возможно, для последующей работы и потенциального включения в синтетические сообщества.
Во-вторых, исследования необходимо повторять во времени, где это возможно, чтобы понять, где биоразнообразие сокращается быстрее всего. Временные исследования, в частности, должны быть разработаны с использованием существующих знаний, чтобы охватить ключевые моменты времени, когда темпы изменений потенциально наиболее быстрые и вызывают наибольшую обеспокоенность, то есть с более частым отбором проб в периоды более быстрых изменений. Это будет необходимо для определения приоритетности ограниченных природоохранных ресурсов.
В-третьих, и это, возможно, наиболее актуально, мы должны работать над тем, чтобы широко делиться этой информацией, используя полностью открытый доступ и прозрачные методы.
В конечном итоге, крупномасштабный временной мониторинг микробного разнообразия является критически важным для понимания угроз и определения стратегий по защите микробного разнообразия на нашей планете. Однако такое глобальное неоднократное исследование наземного микробиома Земли связано с уникальными логистическими проблемами. Мы не можем добывать эту информацию со спутников, летать на самолете или арендовать корабль. Мы должны использовать распределенный, децентрализованный подход, объединяющий ученых и сообщества на земле, по всему миру.
Уже предпринимаются впечатляющие усилия по проведению крупномасштабного отбора проб или синтезу существующих данных. Африканская инициатива по микробиому, Австралийская инициатива по микробиому, Китайская инициатива по микробиому почвы, SoilBON и европейское исследование почвы LUCAS уже предприняли первые в своем роде усилия по отбору проб в континентальном масштабе с высоким пространственным разрешением. Национальная сеть экологических обсерваторий США осуществляет отбор проб с высокой временной частотой на >40 континентальных объектах мониторинга. Такие обобщающие усилия, как Global Fungi, Общество по защите подземных сетей и Проект микробиома Земли начали собирать данные, полученные в результате этих усилий, а также работать над извлечением огромного количества данных из первичной литературы, сфокусированной на местном масштабе.
Однако, несмотря на то, что доступность данных растет, в нашей глобальной картине микробиома Земли существуют явные и постоянные пробелы в выборке. Синтезируя данные из таких крупномасштабных хранилищ данных, мы можем приблизительно определить регионы нашей планеты, которые хорошо представлены с точки зрения данных микробного мониторинга. При этом мы также определяем регионы, которые требуют согласованного внимания, если мы хотим представить все разнообразие микробной жизни.
Чтобы оценить это, мы использовали статистические подходы для выявления недостаточно изученных регионов глобального грибкового микробиома почвы, используя ~10 000 наблюдений из Глобальной базы данных грибов. Мы сосредоточились на грибах, поскольку Глобальная база данных грибов является лидером в области синтеза данных, представляя собой крупнейшую на сегодняшний день подборку разнообразия грибкового микробиома.
Используя эти данные, мы задались вопросом, какие экологические условия были недостаточно изучены на Земле (например, места с комбинациями климатических и почвенных факторов, которые никогда не были изучены; и какие регионы наиболее удалены от нашего текущего отбора проб по абсолютному географическому расстоянию. Усреднив эти две картины недостаточной выборки, мы можем начать визуализировать, где выборка наиболее необходима.
Несмотря на широкий охват, существуют явные и постоянные пробелы в высоких широтах Канады и России, Амазонии, Юго-Восточной Азии и на всем Африканском континенте. Хотя данный анализ ограничен почвенными грибами, базы данных по другим группам микроорганизмов в целом менее проработаны. В конечном счете, нам по-прежнему необходимо дополнительное руководство по синтезу данных - организации, способствующие созданию, анализу и распространению данных, инвестирующие в создание новых данных в партнерстве с учеными, которые живут и работают в приоритетных точках отбора проб. Эти усилия могут следовать подходам национальных и международных баз данных инвентаризации растений (например, базы данных Национальной лесной инвентаризации), многие из которых представляют собой общественные ресурсы, изменившие наше понимание динамики надземной растительности.
Вооружившись ключевыми метриками микробного биоразнообразия и угрозами, природоохранные организации могут определить "горячие точки" разнообразия, которые имеют решающее значение для активного сохранения. Guerra et al. подчеркнули настоятельную необходимость включения такой микробной информации в национальные и международные природоохранные структуры не только для сохранения разнообразия жизни на Земле, но и для поддержания ключевых функций, обеспечиваемых отдельными эндемичными видами.
В качестве конкретных действий мы рекомендуем сделать приоритетными следующие:
(1) Расширение Красной книги Международного союза охраны природы - списка видов, нуждающихся в срочном сохранении, с целью включения в него, по возможности, более широкого спектра находящихся под угрозой исчезновения микробных видов или консорциумов, признавая при этом, что в силу присущих этому процессу трудностей он не может быть всеобъемлющим, учитывая ограниченность исторических данных, позволяющих отличить местные виды от инвазивных.
(2) Включение микробного биоразнообразия в планирование природоохранных мероприятий.
(3) Стимулирование методов управления земельными ресурсами, которые поддерживают микробное биоразнообразие. Например, практика удерживающего лесоводства, заключающаяся в сохранении крупных деревьев во время лесозаготовок, может "спасать" ключевые аспекты грибкового биоразнообразия; покровная культивация, которая обеспечивает выращивание растений на сельскохозяйственных полях во время непродуктивных севооборотов, и внедрение нулевой обработки почвы могут оказать существенное влияние на биоразнообразие почвенных микроорганизмов.
(4) Совместное использование ключевых мета-данных, как минимум, дат и местоположений.
Несмотря на важность сохранения глобального наземного микробиома, экстремальная деградация глобальных ландшафтов ускоряется: текущие тенденции говорят о том, что более 90% почвы Земли подвергнется значительной эрозии к 2050 году. Это означает, что для восстановления функциональной способности наземных экосистем по всему миру, вероятно, потребуется как естественное, так и вспомогательное восстановление микроорганизмов. Действительно, малый размер и быстрая скорость оборота отдельных микробов могут обеспечить быстрое производство микробных инокулятов. В результате, восстановление микроорганизмов может стать масштабируемым и ранее недооцененным способом ускорения темпов восстановления экосистем и биоразнообразия по всему миру.
Восстановление микробиома экосистем
Мы наблюдаем всплеск глобального интереса к восстановлению экосистем. Организация Объединенных Наций объявила это десятилетие "Десятилетием ООН по восстановлению экосистем ". Программа 1t.org Всемирного экономического форума направлена на сохранение и восстановление 1 триллиона деревьев к 2030 году, чтобы восстановить резервуары биоразнообразия и бороться с изменением климата. Такие инициативы, как "30 на 30", побуждают правительства по всему миру выделить 30% поверхности земли для сохранения и восстановления.
Восстановление экосистем, осуществляемое экологически и социально ответственным образом в сочетании с сохранением, является важнейшим компонентом защиты глобального биоразнообразия. Во многих случаях это предполагает лишь защиту деградировавших земель, позволяя естественное восстановление экосистем, в то время как в некоторых случаях это может включать в себя интродукцию местной растительности, способствуя при этом экономической стабильности местного населения. Без надлежащего учета экологического контекста проекты массового восстановления могут потерпеть неудачу.
Однако когда мы восстанавливаем экосистемы, например, сажаем деревья, мы редко задумываемся о том, чтобы "посадить" соответствующий микробиом. Появляется все больше доказательств того, что активное восстановление микробиома путем пересадки всего микробиома может повысить скорость, устойчивость и общий уровень успеха усилий по восстановлению экосистем по всему миру, помимо защиты ключевых нетронутых рефугиумов. Пересадка почвы - перемещение почвы и связанных с ней микробных сообществ из одного места в другое - является низкотехнологичным методом внедрения нетронутых микробных сообществ, выживших в близлежащих рефугиумах. Появляющиеся работы показывают, что восстановление микробиома почвы в прямом смысле может способствовать созданию более разнообразных, стабильных и функционирующих экосистем.
Новаторские работы по пересадке почвы показали, что местные растения в восстановленных прериях американского Среднего Запада растут более энергично и с большей вероятностью выживут, если их инокулировать почвенными микробными сообществами из нетронутых остатков прерий. Интродукция местных почвенных арбускулярных микоризных грибов ускоряет регенерацию богатой видами растительности в ранее бесплодных ландшафтах после добычи полезных ископаемых в Эстонии. Гавайские усилия по реинтродукции грибов способствовали восстановлению местных растений и повышению устойчивости к заболеваниям.
Недавние работы по восстановлению высокоширотных лугов смогли достичь разнообразия надземной части растений, сходного с местными системами, только в том случае, если почва из этих же местных систем была внесена при посеве. В Финляндии, где >40% видов полипоровых грибов занесены в Красную книгу, реинтродукция исчезающих видов с использованием инокулированных гниющих бревен эффективно способствовала росту мицелия и грибов.
Все эти примеры демонстрируют, как активное восстановление микробиома может быть важным для восстановления целых экосистем. Чтобы проверить эту гипотезу более количественно, мы провели обобщение литературы, выявив исследования, в которых количественно оценивалась реакция биомассы растений на инокуляцию "диким микробиомом", либо с использованием живой почвы из эталонных экосистем, либо живых спор, выделенных из этих экосистем (N = 81 из 27 исследований). Во всех исследованиях рост растений стимулировался в среднем на 64% с сильным положительным перевесом, причем эффект достигал до ~700%.
Растения, растущие с дикими микробами, в целом превосходят те, с которыми они не растут. Важно отметить, что прошлые работы показали, что эффекты от пересадки естественного почвенного микробиома значительно превосходят эффекты, связанные с коммерчески доступными почвенными микробными смесями. В то же время, важно подчеркнуть, что эти подходы не являются универсально успешными, поскольку экологический контекст, вероятно, определяет вероятность успеха в любом регионе. Кроме того, при пересадке почвы часто не удается привнести ключевых членов микробиома филлосферы, которые также являются ключевыми для здоровья экосистемы, а также микроорганизмы, связанные с корнями, которые отсутствуют в основной почве. Будущая работа, вероятно, покажет, когда и где эти подходы наиболее эффективны, а также новые методы для максимизации вероятности положительных результатов.
Хотя эффекты, о которых сообщалось до сих пор, демонстрируют замечательное воздействие на регенерацию растений, они могут быть неожиданными, учитывая фундаментальную роль почвенных микробов в регулировании роста надземной части растений. Например, большинство растений на Земле образуют необходимый симбиоз с микоризными грибами. Эти грибы неоднократно связывали с устойчивостью растений к засухе, защитой от патогенов и получением питательных веществ. Однако эти грибковые сообщества также особенно чувствительны к удобрениям и разрушению почвы, которые широко распространены в сельском хозяйстве и горнодобывающей промышленности. Активная пересадка в почву может позволить этим грибам преодолеть ограничения, связанные с рассеиванием или укоренением, то же самое может быть справедливо и для других почвенных организмов, особенно на участках, которые оказались устойчивыми к естественному восстановлению.
Существует множество исследований, показывающих положительную реакцию растений на инокуляцию микоризами, а мета-анализ показывает, что реакция растений на инокуляцию более положительна, когда почвенное сообщество более сложное. В частности, сосновые леса вообще не могут быть созданы, если отсутствуют ключевые эктомикоризные симбионты. Хотя микоризные грибы представляют собой хорошо изученный пример, в принципе, эти явления, вероятно, распространяются на весь микробиом, включая все грибы, бактерии, вирусы, почвенных животных и их соответствующие взаимодействия.
Взятые вместе, эти работы свидетельствуют о том, что усилия по восстановлению должны быть направлены на охват микробных экосистем. Хотя работа по пересадке почвы является чрезвычайно перспективной, важно также признать потенциальные проблемы и риски. Например, до сих пор неясно, в какой степени пересадка почвы может быть масштабирована без нанесения непоправимого вреда "донорским" участкам, поскольку количество почвы в донорской системе ограничено, а массовая выемка почвы приведет к разрушению микробной среды обитания. Было бы невероятно ценно разработать способы интродукции диких микробных сообществ без разрушительной выемки почвы. История экологических манипуляции изобилует непредвиденными последствиями. Прежде чем широко распространять эти подходы, микробиологи должны тщательно документировать последствия этих пересадок с помощью современных молекулярных исследований, чтобы убедиться, что мы не создаем больше проблем, чем решаем.
Управление: управляемые экосистемы как резервуары микробного разнообразия
Управляемые ландшафты, включающие продовольственное и лесное сельское хозяйство, доминируют в наземных экосистемах и в настоящее время занимают ~50% поверхности суши, пригодной для обитания. Внедряя крупномасштабные монокультуры, применяя огромное количество синтетических удобрений и пестицидов, а также ограничивая генофонды путем селекции, клонирования и генетической модификации, люди значительно повысили производительность и эффективность глобальной сельскохозяйственной системы.
Однако по мере того, как эти экосистемы достигают беспрецедентных масштабов, становятся очевидными ограничения редукционистского подхода к проектированию экосистем: системы с невероятно низким экологическим и генетическим разнообразием более восприимчивы к экстремальным климатическим явлениям. Это вызывает беспокойство, поскольку такие события становятся все более частыми в условиях глобального изменения климата.
Системы с монокультурой также более восприимчивы к патогенам и вредителям, что создает необходимость регулярного и значительного применения пестицидов для сохранения жизнеспособности. В некоторых случаях это привело к тому, что целые сорта сельскохозяйственных культур оказались под угрозой - например, кофе в Латинской Америке и картофель во время Ирландского картофельного голода, или были полностью исключены из продовольственной системы (например, банан Грос Мишель).
Взаимосвязь биоразнообразия и стабильности экосистем является одной из наиболее воспроизводимых моделей в экологии. В результате, прилагаются все большие усилия для увеличения макробиологического разнообразия надземной части наших управляемых ландшафтов. Несмотря на эти уроки надземных экосистем, растет опасность повторения ошибок макробиологического сельского хозяйства в микромасштабе, что чревато последствиями для местных микробных таксонов. Например, учитывая потенциал микробных инокуляций для повышения продуктивности растений, наблюдается бурный рост числа компаний, производящих микробные инокулянты, которые выступают за широкомасштабное применение отдельных видов или консорциумов неместных микроорганизмов с очень низким разнообразием.
Совсем недавно один из стартапов объявил о намерении инокулировать более 1 миллиона гектаров сельскохозяйственных земель преимущественно одним видом арбускулярных микоризных грибов. Хотя некоторые микроорганизмы присутствуют во многих экосистемах, массовое применение одного вида может привести к потере генетического и экологического разнообразия и вряд ли сможет учесть специфические требования экосистемы, например, типы и скорость почвенных процессов. Распространение микробных инокулянтов с низким разнообразием в сельском хозяйстве - это упущенная возможность применить более целостный подход к проектированию экосистем.
Мы подчеркиваем, что есть заметные исключения. Инициатива "Эффективные микроорганизмы" началась более 40 лет назад в Японии, и в ее рамках были созданы местные и биоразнообразные консорциумы бактерий и дрожжей, которые, как было показано, в большинстве случаев повышают продуктивность сельскохозяйственных культур. По сути, определенная комбинация функциональных групп микроорганизмов берется из местной среды, выращивается в ко-культуре, а затем в виде раствора вносится непосредственно в растения или почву. Эта работа была повторена в различных средах с использованием местных микробных сообществ для улучшения результатов сельскохозяйственной деятельности. В конечном итоге мы должны перейти к подходам, которые могут использовать локальные, аборигенные и биоразнообразные сообщества почвенных организмов для достижения результатов. Такие подходы возможны и могут иметь больший потенциал, чем редукционистские.
Появляется все больше доказательств того, что микробы локально адаптированы к определенным условиям окружающей среды, что предполагает, что местные сообщества, созданные на месте, могут превосходить интродуцированные экзотические сообщества. Манипулятивные эксперименты и мета-анализ показали, что разнообразие микробиома и сложность сети могут улучшить многочисленные функции экосистемы, создавая принципиально более стабильные и продуктивные экосистемы. Эти выводы позволяют предположить, что использование биоразнообразия и сложности местных микроорганизмов в управляемых экосистемах может обеспечить более высокую производительность, одновременно позволяя этим системам оставаться резервуарами значительного микробного разнообразия.
Но как этого можно достичь? Здесь мы предлагаем три действия, которые, по нашему мнению, могут коренным образом изменить то, как мир оценивает и применяет микробное биоразнообразие, в частности, для управляемых экосистем.
(1) Дать определение здорового почвенного микробиома. Как выглядит "дикий", нетронутый микробиом в различных регионах планеты? Какие микробные сообщества являются "высокоэффективными", создающими положительные результаты для управляемых ландшафтов, такие как улавливание углерода, борьба с эрозией или питание растений? Когда и где эти "дикие" и "высокоэффективные" микробиомы пересекаются в наибольшей степени, и какие методы ведения сельского хозяйства могут поддерживать эти сообщества? Ответы на эти вопросы позволят разработать такие методы управления сельскохозяйственным микробиомом, которые создадут положительные результаты для фермеров и лесоводов, а также для грибов и бактерий.
Мы подчеркиваем, что повсеместное внедрение и инвазия определенных микробных таксонов усложняет определение нетронутых микробных сообществ, и там, где это возможно, усилия должны быть сделаны для различения местных и интродуцированных таксонов. Более того, аналогичные усилия в медицинской микробиологии привели к значительным успехам, но все еще далеки от завершения. Мы должны ожидать, что это будут усилия всего общества, которые будут продолжать развиваться вместе с нашим пониманием здоровья экосистемы. В конечном итоге, то, как выглядит здоровый почвенный микробиом, вероятно, будет значительно варьировать в пределах экорегионов и между ними. Максимизация воздействия на биоразнообразие, вероятно, потребует значительной "персонализации" для конкретного места.
(2) Сообщать о потенциальных результатах всем заинтересованным сторонам. Наше сообщество продемонстрировало, что манипуляции с микробиомом могут привести к положительным результатам для биоразнообразия и здоровья экосистем, яркими примерами являются восстановительная экология и использование микоризы в лесном хозяйстве. Во многих отношениях мы уже знаем, что управление микробиомом для экосистемных услуг возможно и может принести огромную пользу. Тем не менее, эта работа иногда воспринимается как слишком сложная, а чаще просто неизвестна фермерам, лесникам и специалистам по восстановлению.
Мы должны разъяснить, что эти микробиомные вмешательства:
(1) уже возможны с использованием низкотехнологичных подходов, таких как пересадка почвы,
(2) могут помочь в переходе от интенсивного использования химических удобрений и
(3) могут быть такими же или более эффективными, чем применение отдельных видов или штаммов микроорганизмов.
Эти идеи могут ускорить попытки вернуть микробное биоразнообразие в наши управляемые ландшафты. Конечно, будет наблюдаться разброс в освоении новых методов, поэтому мы должны найти первых последователей, чтобы продемонстрировать эти подходы в масштабе. Кроме того, важно, чтобы эта работа проводилась в партнерстве с научными организациями, которые могут контролировать среду источников и поглотителей, чтобы обеспечить ответственное управление микробиомом. Наконец, эти усилия выиграют от дополнительных исследований того, как масштабировать внедрение местных микробных сообществ, помимо пересадки почвы, таким образом, чтобы позволить землеустроителям реально возродить дикие микробные сообщества в масштабах ландшафта.
(3) Масштабировать науку. Научное сообщество является исключительным в оспаривании старых парадигм и открытии принципиально новых способов понимания мира. Тем не менее, большинство академических программ не способны и не предназначены для создания массовых совместных усилий, способных реализовать новые открытия в больших масштабах. Многие из предложенных нами идей - глобальная сеть мониторинга, изменение практики сельского хозяйства - выходят далеко за рамки возможностей одной академической лаборатории. Именно здесь мы должны наладить партнерские отношения с существующими неправительственными организациями и компаниями или создать совершенно новые. Именно здесь наши руководители программ должны рассмотреть новые модели поддержки трансляционной науки. Важно, что это должны быть инициативы, ориентированные прежде всего на науку, открытые для изменений и адаптации по мере того, как научное сообщество продолжает выяснять, как функционирует микробиом Земли.
Заключение
Мир находится на краю пропасти. Поскольку мы вступаем в шестое событие массового вымирания, некоторые из наиболее уязвимых компонентов биоразнообразия Земли могут оказаться теми, которые мы уже не сможем увидеть.
Микроорганизмы представляют собой ключевые фундаментальные механизмы жизнеобеспечения нашей планеты.
Уничтожая это биоразнообразие, мы закрываем двери для новых способов поддержания наших управляемых продовольственных и лесных ландшафтов. Что еще более важно, мы теряем миллиарды лет эволюционного развития. Для защиты микробиома Земли необходимо действовать уже сейчас. Нам необходимо глобальное картирование и мониторинг, с акцентом на места, которые хронически недостаточно изучены, чтобы направлять и определять приоритеты усилий по сохранению. Вооружившись этой информацией, мы должны включить микробное разнообразие в нашу концепцию и практику сохранения и восстановления биоразнообразия.
Наконец, мы должны определить пути внедрения микробного биоразнообразия в наши управляемые сельскохозяйственные и лесные ландшафты. Занимая наибольшую часть растительного покрова на Земле, управляемые ландшафты дают уникальную возможность повысить биологическое разнообразие и одновременно способствовать повышению урожайности. Использование этой возможности имеет решающее значение, поскольку перед нами стоит задача прокормить постоянно растущее человеческое население, сохраняя и развивая биоразнообразие, от которого зависит Земля. Принимая эти меры сейчас, мы можем замедлить вымирание невидимого биологического большинства Земли.
