Шестилетнее исследование показало, что среди морских микробов преобладают положительные взаимодействия

Ведущий автор исследования Эва Мерц проводит техническое обслуживание насоса под пирсом Скриппса, который поднимает морскую воду для отбора проб. Автор: Райли Хейл

Шестилетний анализ морских микробов в прибрежных водах Калифорнии опроверг давние представления о том, как взаимодействуют мельчайшие организмы океана.

Исследователи из Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что морские микробы взаимодействуют способами, которые чаще приносят пользу друг другу, чем поедают или конкурируют. Команда также выяснила, что периоды повышенной температуры океана, обычно являющиеся стрессовыми для этих микробов из-за нехватки питательных веществ, на самом деле приводили к ещё большему количеству таких положительных взаимодействий.

Исследование было опубликовано в журнале ISME Journal.

Морские микробы, такие как бактерии и фитопланктон, формируют основу океанических пищевых сетей, обеспечивая пищу для существ от зоопланктона до китов и поддерживая рыболовство, которое кормит миллиарды людей. Эти организмы также помогают регулировать климат Земли, циркулируя углерод, кислород и азот через океан и атмосферу.

Мэтью Хьюбелл отбирает пробу воды с пирса для микробного анализа. Автор: Coastal Ocean Observing Lab

Используя секвенирование ДНК, команда идентифицировала микробов в пробах, собранных с 2018 по 2023 год, в итоге отследив 162 наиболее распространённых типа. Вычислительные методы выявили три неожиданных результата.

Во-первых, положительные взаимодействия, когда рост одного микроба способствовал росту другого, были гораздо более распространены, чем конкуренция или хищничество. Около 78% микробов оказывали чисто положительное влияние на своих соседей. Во-вторых, были обнаружены микробы-«краеугольные камни», которые взаимодействовали с сообществом больше других. В-третьих, температура кардинально меняла характер взаимодействий. В более тёплых условиях сообщества становились на 33% менее интерактивными, но при этом на 11% смещались в сторону более положительных взаимодействий.

Морские экологи сосредотачивались на конкурентных и хищнических взаимодействиях, пренебрегая положительными. Наши результаты показывают, что эти положительные взаимодействия распространены и недооценены.

Результаты предполагают, что потепление океанов может не просто изменить состав микробных сообществ, но и фундаментально изменить то, как они взаимодействуют и функционируют. Поскольку морские микробы регулируют поглощение углерода и поддерживают рыболовство, от которого зависит человечество, эти невидимые изменения могут иметь далеко идущие последствия.