В районе бывшего озера Сорное в пойме Северского Донца, где с 1950-х годов размещалось шламонакопитель химзавода «Каменскволокно», содержание цинка в почве превышает норму в две тысячи раз. Несмотря на это, микробная жизнь там не просто сохранилась, но и активна. Учёные Академии биологии и медицины ЮФУ выяснили, как именно микроорганизмам удаётся адаптироваться к экстремальным условиям, сообщили в пресс-службе вуза.
Исследователи применили комплекс методов: химический и физический анализ почвы, изучение ферментативной активности, секвенирование почвенной ДНК и биоинформатику. Это позволило детально изучить структуру микробного сообщества и механизмы его адаптации. Выяснилось, что длительное загрязнение запустило естественный отбор: чувствительные к токсинам микроорганизмы погибают, а на их место приходят более устойчивые.
Ключевое открытие — в загрязнённых почвах начинают доминировать комаммокс-бактерии. В отличие от архей, которые обычно преобладают в чистых почвах, но оказались слишком уязвимыми, комаммокс-бактерии способны выполнять полный цикл нитрификации внутри одной клетки, что делает их более эффективными. Кроме того, их геномы содержат гены, отвечающие за выведение тяжёлых металлов из клетки.
«Комаммокс-бактерии, которые смогли выжить в почве, имеют 18–27 генов, ответственных за устойчивость к металлам, а археи, обилие которых снизилось, — только два гена», — пояснила младший научный сотрудник фронтирной лаборатории «Биоинженерия ризосферы» Елизавета Пуликова.
Параллельно с комаммокс-бактериями в почве повышается активность гетеротрофных нитрификаторов, которые не извлекают энергию из процесса нитрификации, а получают органический углерод из внешней среды. Их доминирование связано как с устойчивостью к металлам, так и со способностью детоксицировать токсичные продукты.
Работа учёных ЮФУ имеет практическое значение: понимание механизмов адаптации микроорганизмов позволит создать консорциум устойчивых микробов для восстановления нарушенного азотного цикла в загрязнённых почвах. Это поможет решить проблему вымывания нитратов в грунтовые воды и эмиссии закиси азота — одного из парниковых газов.
Было интересно? Хотите быть в курсе самых интересных событий в Ростове-на-Дону? Подписывайтесь на наши страницы в ВКонтакте и канал в ЯндексДзен и Telegram.
Вы можете сообщить нам свои новости или прислать фотографии и видео событий, очевидцами которых стали, на электронную почту.
