Грунтовые протисты оказались похожи на Пакмана

Протисты — микроорганизмы, в отличие от бактерий и архей имеющие клеточное ядро, то есть относящиеся к надцарству эукариотов. Они делятся на автотрофных (способных синтезировать органические вещества из неорганических) и простейших, они же гетеротрофные протисты, то есть нуждающиеся в органике извне для поддержания жизни. Ученые хотели выяснить, какие протисты населяют почву в разных уголках мира, чтобы впоследствии более точно определить, какую роль эти микроорганизмы играют в различных экосистемах. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Даже небольшие образцы почвы содержат огромное количество микроорганизмов. Протисты размножаются очень быстро. Ученые полагают, что они гораздо быстрее реагируют на перемены в среде обитания, чем более крупные формы жизни. 

Эти создания перемещаются с помощью крохотных жгутиков или волосков-ресничек. Они населяют практически любую среду, в том числе и нас самих. Некоторые из них опасны: они вызывают, например, сонную болезнь или малярию, другие же нейтральны. Живущие в почве представители этого царства составляют очень большую часть биомассы и играют серьезную роль в устойчивости экосистемы.

Раньше не удавалось эффективно идентифицировать миллионы этих существ в почве. В новой работе были задействована недавно разработанная технология классификации протистов на основе их генетического кода. Команда секвенировала рибосомальную РНК 18S, изученную из образцов почвы со всех шести континентов, чтобы лучше понять, что происходит внутри почвы.

Оказалось, что большая часть протистов, которых они идентифицировали, проводит свою жизнь как Пакман, популярный персонаж аркадной игры. Непрерывно двигаясь внутри почвенной толщи, они ищут более мелких бактерий и поглощают их, уворачиваясь от более крупных и агрессивных  атакующих микроорганизмов. Но есть и некоторое количество других типов. Так, в тропических почвах оказалось больше протистов-паразитов, живущих внутри других организмов. В пустынных почвах хватает и автотрофных протистов — способных к фотосинтезу и использованию солнечного света непосредственно в качестве источника энергии. 

Команда выяснила, что лучшим предиктором того, какие типы протистов окажутся в почвенной пробе, является годовое количество осадков на участке, где она была взята. Это может показаться интуитивно понятным, поскольку протисты зависят от движения воды. Однако, на самом деле здесь они сильно отличаются от бактерий или грибков — на них в большей мере влияет кислотность почвы.

«Почвы являются домом для удивительного разнообразия организмов, жизнь которых мы только начинаем понимать», — говорит автор работы Бен Тернер, научный сотрудник Смитсоновского института тропических исследований в Панаме.

Кроме забавного факта о микроорганизмах и их жизни, работа может серьезно продвинуть исследования в области микробиологии. Методы, опробованные учеными будут полезны как для сельского хозяйства, так и для медицины.