Мегапожары катастрофически разрушительны, но благодаря им процветают микробы

Мы знаем, что существуют действительно выносливые микроорганизмы, способные выживать, например, в открытом космосе или глубоко под землей, но группа микробов, выявленная в новом исследовании, возможно, является самой впечатляюще выносливой.

В исследовании описаны грибы и бактерии, которые не только пережили мегапожар 2016 года Соберанес в красных тануковых лесах Калифорнии, но и процветали в результате пожара. Понимание того, как и почему это происходит, может помочь усилиям по восстановлению регионов, пострадавших от разрушительного воздействия лесных пожаров.

Дальнейший анализ показал, что микробы, которые действительно цеплялись за жизнь и впоследствии процветали, генетически связаны между собой, что должно дать больше подсказок о том, почему эти формы жизни смогли пережить пожар.

"У них есть общие адаптивные черты, которые позволяют им реагировать на огонь, и это улучшает нашу способность предсказывать, какие микробы будут реагировать, положительно или отрицательно, на подобные события", - говорит миколог Сидни Глассман из Калифорнийского университета в Риверсайде.

Образцы почвы были взяты с участков, которые исследователи заложили в середине 2000-х годов для изучения вспышки внезапной гибели дуба; впервые они собрали образцы в 2013 году и сравнили их содержимое с образцами, взятыми сразу после пожара в 2016 году.

Не все созданные участки были затронуты пожаром, поэтому у команды даже был доступ к несгоревшему контрольному участку для сравнения.

В целом, видовое богатство грибов сократилось на 70 процентов, а количество бактерий уменьшилось на 52 процента в каждом образце. Однако некоторые группы бактерий, включая Actinobacteria (помогающие разложению растительного материала) и Firmicutes (помогающие росту растений и контролирующие патогены растений), в итоге процветали.

Что касается грибов, то у жаростойких дрожжей Basidioascus наблюдался огромный рост. Эти дрожжи разлагают различные компоненты древесины, включая лигнин (прочная часть клеточных стенок растений, которая сохраняет их структуру и защиту).

Penicillium - еще один род, который довольно хорошо перенес пожар, и команда исследователей теперь стремится выяснить, как увеличилось количество этих различных микробов. Вполне вероятно, что разные виды микробов использовали разные методы.

"Penicillium, вероятно, использует преимущества пищи, выделяемой из некромассы, или "мертвых тел", а некоторые виды могут также питаться древесным углем", - говорит Глассман.

Мегапожары - термин, используемый для описания исторически значимых, масштабных пожаров последних лет, которые становятся все более интенсивными и охватывают большую территорию - происходят все чаще, поскольку изменение климата приводит к повышению температуры и увеличению таяния снега.

Несмотря на то, что лесные пожары являются естественной частью многих экосистем, раньше они были незначительными по силе и быстро проходили над территорией, помогая оживить почву, убрать некоторые погибшие растения и помочь другим в их размножении.

Однако мегапожары приводят к катастрофическим разрушениям экосистем. Например, в результате мегапожара Соберанес в 2016 году сгорело около 132 127 акров или 53 470 гектаров земли.

На данный момент мало что известно о том, как почвы и их микробиомы реагируют на мегапожары, отчасти потому, что очень трудно предсказать, где возникнет пламя и куда оно затем переместится.

Следующим шагом экспертов будет изучение стратегий выживания, предлагаемых этими грибами и бактериями, и разработка способов их применения в восстановительных работах - возвращения лесов в их прежнее биоразнообразное состояние.

"Вряд ли растения смогут восстановиться после мегапожаров без полезных грибов, которые снабжают корни питательными веществами, или бактерий, которые преобразуют дополнительный углерод и азот в почве после пожара", - говорит Глассман. "Понимание микробов является ключом к любым усилиям по восстановлению".

Исследование было опубликовано в журнале Molecular Ecology.