Bakterie w glebie mają niezwykłą właściwość. Potrafią z sobą współpracować
Jak wykazali naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Ohio w Stanach Zjednoczonych pH gleby decyduje o interakcjach mikrobiologicznych i jej składzie. Wszystko to dzieje się podczas toksyn uwalnianych przez azot. W glebie kryje się więcej tajemnic niż myśleliśmy.
Podstawowa koncepcja ekologii zakłada, że to środowisko decyduje o tym, gdzie organizmy mogą przetrwać. Jednak badania przeprowadzone przez amerykańskich naukowców temu przeczą. „Środowisko wpływa na rodzaj interakcji mikrobiologicznych, a to wpływa na zgromadzenie kultur bakterii” - powiedziała współautorka Karna Gowda, adiunkt mikrobiologii na Uniwersytecie Stanowym Ohio.
Mogłoby się wydawać, że to odkrycie nie ma szczególnego znaczenia, jednak pomaga wyjaśnić mikrobiologiczny obieg azotu. Jest to istotne w rozumieniu działania podtlenku azotu, silnego gazu cieplarnianego.
Kluczowe ph gleby
Jak wynika z artykułu opublikowanego na łamach Nature Microbiology zespół w swych badaniach skupił się na genach, które przekształcił związki azotu w tlenek azotu i gaz diazotowy, który jest uwalniany do atmosfery. Analiza bioinformatyczna wykazała, że pH gleby było najważniejszym czynnikiem środowiskowym związanym z ich ilością.
Naukowcy przeprowadzili badania laboratoryjne, hodując naturalną kulturę mikroorganizmów w różnych warunkach. Podczas denitryfikacji enzymy odgrywają ważną rolę w przekształcaniu azotanów w różne związki zawierające azot. Jedna z tych form, azotyn, jest bardziej toksyczna w kwaśnej glebie (niskie pH) niż w warunkach obojętnych (o wyższym pH). Ponadto eksperymenty wykazały, że szczepy posiadające enzymy o nazwie Nar, odpowiedzialne za wytwarzanie toksycznych azotynów, oraz szczepy posiadające enzymy o nazwie Nap, odpowiedzialne za zużywanie azotynów, zmieniały się w zależności od kwasowości gleby.
„Znaleźliśmy więcej enzymów przy niskim pH i mniej Nap, i odwrotnie, gdy pH gleby zbliżyło się do neutralnego” - powiedziała Gowda w rozmowie z Science Daily.
„Nie tylko środowisko decyduje o tym, co się w nim znajduje - to w rzeczywistości środowisko plus interakcje między większą liczbą organizmów o tym decydują.”
Jak stwierdziła - zawsze chodzi o toksyczność azotu. To badanie pokazuje jak różne bakterie współpracują ze sobą, aby rozwijać się w różnych pH gleby.
Inteligentna gleba
Badania nad glebą mogą zaskakiwać. Jak informowaliśmy naukowcy z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin opracowali nowatorską glebę, która potrafi samodzielnie się nawadniać. Zbiera wodę z powietrza, zapewnia nawodnienie roślin i umożliwia uwalnianie nawozu w sposób kontrolowany, co prowadzi do stałego zaopatrzenia w składniki odżywcze.
Podstawą tego inteligentnego systemu glebowego jest materiał hydrożelowy opracowany przez naukowców. W eksperymentach gleba nasączona hydrożelem doprowadziła do wzrostu większych, zdrowszych roślin w porównaniu ze zwykłą glebą. Wszystko to przy użyciu mniejszej ilości wody i nawozu. Odkrycie amerykańskich naukowców może mieć powszechne zastosowanie. Szczególnie gdy coraz bardziej dotyka nas susza, a słupki rtęci pokazują ekstremalne temperatury.
