Новое исследование показало, что в условиях экстремальной засухи и суровых климатических условий, характерных для чилийской пустыни Атакама — одного из самых сухих мест на планете, — сохраняются устойчивые и весьма разнообразные популяции организмов.
Международная команда ученых из Кёльнского университета провела детальный анализ нематод, микроскопических червей, обитающих в почве этой пустыни. Помимо полярных зон, Атакама считается эталоном экстремального климата благодаря длительному отсутствию осадков, высокому солевому содержанию в почве и резким перепадам температур.
Междисциплинарная группа, объединившая экспертов в области зоологии, экологии и ботаники, раскрыла ключевые стратегии, которыми пользуются различные виды нематод для выживания в таких сложных условиях. Работа ученых предоставляет новые данные о взаимосвязях между биоразнообразием и экологическими факторами, формирующими ландшафт.
Нематоды — одни из самых многочисленных групп многоклеточных организмов в почве, играющих решающую роль в экосистемах. Они контролируют численность бактерий, способствуют переработке органики и служат индикаторами здоровья почвенной среды. Их невероятная пластичность проявляется в способности обитать в самых разных средах — от глубоководных зон до арктических регионов и чрезвычайно солёных почв.
По словам доктора Филиппа Шиффера из Института зоологии Кёльнского университета, одного из авторов проекта, «Почва — основа функционирования экосистем: она запасает углерод, обеспечивает растения питательными веществами и поддерживает биологическое равновесие. Поэтому крайне важно изучать не только микробы, но и многоклеточные животные, населяющие эти системы. До настоящего времени данные о почвенных сообществах в экстремальных условиях, вроде Атакамы, остаются крайне ограниченными».
Для проведения этого анализа ученые отобрали шесть различных зон в пустыне Атакама, отличающихся условиями, включая высокогорные области с большим количеством влаги и растительностью, засоленные территории с интенсивным УФ-излучением и туманные оазисы с неожиданно богатым растительным миром, учитывая суровые условия. Они собрали образцы из дюн, соленых озер, речных долин и горных районов, оценив биоразнообразие, способы размножения и структуру популяций нематод.
Результаты выявили заметные различия: в высокогорных почвах обнаружены виды нематод, практикующие бесполое размножение. Это подкрепляет ранее не подтвержденную гипотезу о преимуществах бесполого размножения в экстремальных условиях. Связь между разнообразием видов и уровнем увлажнения также очевидна: увеличение осадков ведет к росту биоразнообразия. Температурные колебания также играют важную роль в формировании состава популяций.
Исследование демонстрирует, что устойчивые почвенные экосистемы могут существовать даже в самых неблагоприятных и отдаленных местах. Это позволяет предположить, что биоразнообразие в других засушливых регионах может быть более значительным, чем считалось ранее.
Однако результаты также указывают на тревожные тенденции: "В некоторых исследованных областях упрощенные пищевые цепочки говорят о том, что эти экосистемы уже повреждены и, следовательно, более уязвимы к нарушениям. В контексте усиления глобальной засушливости, затрагивающей все больше регионов, эти результаты становятся особенно важными. Понимание механизмов адаптации организмов к экстремальным условиям и факторов, способствующих их распространению, может помочь улучшить оценку экологических последствий изменения климата", - отмечает Шиффер.
Результаты показывают, что макроэкологические закономерности, такие как градиент осадков или влияние высоты, проявляются как в экстремальных условиях, так и на генетическом уровне. Таким образом, это исследование вносит важный вклад в более точную оценку реакции почвенных организмов на глобальные изменения окружающей среды.
Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Изображение: phys.org
