Грибки, бактерии и другие микроорганизмы необходимы многим видам растений для выживания и процветания. Например, обитающие в почве грибки помогают корням впитывать воду и питательные вещества. Микроорганизмы, живущие на листьях, предотвращают заражение различными патогенами. Однако внутреннему микробиому деревьев до сих пор уделялось лишь беглое внимание, ограниченное несколькими видами, передает Science.org.

В своей недавней работе докторанты Джонатан Гевиртцман и Уайатт Арнольд из Йельского университета (США) изучили 15 видов местных деревьев, включая дубы, клены и сосны. В общей сложности они и их коллеги исследовали образцы, собранные со 158 деревьев и почвы вокруг них. Чтобы определить видовое разнообразие микробиомов, они использовали два маркерных гена, 16s и ITS, которые присутствуют у всех известных бактерий.

Для оценки количества микробов, живущих внутри дерева, они умножили число бактерий в образцах на примерную массу дерева. В результате ученые обнаружили, что на дереве весом в пять тонн обитает около 1000 миллиардов простейших, или триллион прокариот. Хотя это может показаться большим числом, в пищеварительном тракте одного человека живет примерно в 38 раз больше прокариотических клеток.

Как и у животных, микроорганизмы в растениях формируют уникальные сообщества в зависимости от среды обитания. Например, в кленах оказалось больше бактерий, поглощающих энергию из сахара, в то время как микробиом канадкой тсуги, обладающей высокой устойчивостью к различным нагноениям, был самым бедным как по видовому разнообразию, так и по количеству микроорганизмов.

Также оказалось, что различные виды специализируются на разных тканях дерева. Например, в лишенной кислорода сердцевине было больше метанобактерий, которые в ходе своего жизненного цикла производят метан. Во внешнем слое ствола дерева, напротив, было больше бактерий, приспособленных к жизни в среде с более высоким содержанием кислорода.

Команда говорит, что то, как именно микробы попадают внутрь деревьев, остается загадкой. В то время как видовой состав микробиома некоторых видов достаточно хорошо соответствовал видовому распределению почвенных микробов, в других случаях он совпадал всего на три процента.

Гевиртцман, Арнольд и их коллеги надеются, что в будущем новые знания могут пригодиться в борьбе с патогенами, поражающими различные виды деревьев. Поддерживая жизнедеятельность более полезных компаньонов деревьев, можно снизить риск заражения или вытеснить вредные микробы.

Работа была опубликована в онлайн-репозитории biorXiv.