https://frosthead.com

Тло има микробиом, превише

Холандија, дом ветрењача и кломпа, легализована проституција и марихуана, такође је дом интензивно узгајаних култура. Мала величина Холандије и велико становништво значили су да су тој земљи историјски потребни паметни пољопривредници да би прехранио своје људе. Али како све мање и мање властите хране расте, влада мора откупити пољопривреднике како би им усјеви вратили у дивљу државу.

Сличан садржај

  • Анкета о 161 бактеријским породицама које живе на вашем воћу и поврћу

Када је овај програм започео пре неколико деценија, према Мартијн Беземер, биологу са холандског института за екологију, конзерватори би једноставно престали са садњом и пустили земљу, или би скинули горњи слој земље и оставили пешчани подземље изложен елементи. Ниједан приступ није постигао пуно успеха. Чинило се да, без обзира колико дуго чекали да се заузму здрави травњаци, тло, деградирано након деценија високог интензитета пољопривреде, није се опоравило.

Влада је запослила Беземер како би покушала убрзати процес обнове. Његова група је почела експериментисати са процесом инокулације деградираних тла прљавштином из здравих екосистема. Баш као што су лекари могли да лече многе цревне проблеме трансплантацијом микроба црева од здраве особе у болесну, Беземер-ова група је желела да користи здраве микробе за лечење болесног екосистема.

Њихов почетни рад у пластеницима и на малим парцелама импресионирао је Мацхиела Босцха, менаџера за заштиту природе који је помагао да надгледа процес обнове у Холандији. Пре неколико година, када је Босцх добио нову парцелу земље, позвао је Беземер да испроба трансплантацију микробиотера земље у већем обиму.

Резултати су недавно објављени прошлог месеца у часопису Натуре Плантс, откривајући да би мале инокулације тла са травњака или залеђа могле помоћи у одређивању које ће биљке колонизовати то подручје и успевати у будућности. „Не добијате праве биљке ако немате право тло“, каже Беземер.

Покупите шаку земље. Прљавштина коју држите на длановима чини основу живота око вас, од земљаних црви који пузе у вашој башти до грабежљиваца стотинама метара у ваздуху. Али тло није само беживотна гомила земље. Симбиотске гљиве које живе у коренима биљке - познате и као микоризе - помажу биљкама да излуче виталне хранљиве материје. Остали микроби разграђују распадајуће биљке и животиње, надопуњавајући материјале које биљке користе.

Историјски, научници су веровали да су микроби из земље у свету слични широм света, од Азије до Јужне Америке. Новија истраживања откривају, међутим, да су популације микроба у ствари хипер-локалне, објашњава Ванесса Баилеи, микробиологиња из Пацифиц Нортхвест Натионал Лабс. Тло које проучава у подножју планине Раттлеснаке у држави Васхингтон заправо се прилично разликује од тла на врху, са променом надморске висине од само 3500 стопа.

То значи за научнике двоструко. За једно, то значи да је микробна разноликост само у тлу вероватно много огромнија него што је ико предвидио. „Сада имамо алате за описивање микроба у много већим детаљима него чак пре пет или десет година“, рекао је Ноах Фиерер, микробиолог са Универзитета у Колораду у граду Боулдер. „Ипак 80 процената микроба из земље у Централном парку још увек није записано. Постоји пуно разноликости са којом се треба суочити. "

Друга импликација је да два различита екосистема, чак и она која су у непосредној близини, могу имати врло различите микробе који живе у свом тлу. Биљка може преживјети сушу не због нечега што је својствено њеној физиологији, већ због мноштва симбиотских микроба у прљавштини, рекао је Фиерер. Сјеме посадите негдје другдје и можда неће моћи клијати, расти и успијевати без одговарајуће мјешавине бактерија и гљивица. Док су истраживачи почели да сазнају више о дубини и сложености тих интеракција, Беземер је схватио да то може да објасни зашто покушаји његове родне земље да врати пољопривредно земљиште у родне екосистеме нису успели.

Беземер је вјеровао да би тај процес могао функционирати ако постоји право тло. У почетку је покушао да пресели земљу на велико. То није био проблем за мале пројекте у саксији и пластеницима, али скалирање било каквих пројеката било би тешко, јер је тло тешко и тешко се померати. Ипак, ова рана испитивања дала су Беземеру довољно података да покажу да је семе боље прошло када су посађене у тло преузето из других екосистема где је та врста успевала.

Не само да су биљке боље расле, већ је пресађено тло спречило и коров и друге нежељене биљке да доминирају новим системом пре него што су се домаће врсте домогле прилика.

За Беземер је проблем овог приступа био количина потребне земље. Да би адекватно претворили пољопривредно земљиште у траву или оранице широм Холандије, заштитари би ефективно морали да одузму читаво тло из здравих екосистема. Али ако су микроби важан фактор, можда му нису потребне огромне количине прљавштине.

Како нико није тачно знао који су микроби важни и у којим количинама, Беземер није могао једноставно прскати бактеријама на жељену површину. Али, теоретизирао је, можда су мале количине тла садржавале довољно микроба да покрене систем и постави га на жељени пут.

На неким парцелама истраживачи су уклонили стари слој површинског слоја и открили пешчани подземни део. У другима су, међутим, оставили нетакнути постојећи површински слој. Потом су га прекрили са центиметром или два тла са травњака или залеђа, посејали су разно семе и чекали.

Експеримент је трајао шест година, али подаци су јасно показали да је земља донатора усмерила некадашње пољопривредно земљиште према екосуставу који је изгледао као изворни извор. Травњача је створила травњаке, хеатхланд је постала хеатхланд. Скидање горњег тла омогућило је јаче ефекте тла донора, а екосистеми су се и брже опоравили.

Бејли, која је почетком ове године објавила сопствено истраживање о томе како климатске промене могу да утичу на микробе тла, каже да ови резултати показују не само ефекте донора тла на обнову екосистема, већ и како конкуренција између тла микроба може утицати на раст биљака. Вероватни разлог да су инокулације имале мање ефекта када није уклоњен горњи тло, била је конкуренција између постојећих микроба и оних у пресађеном земљишту.

„Микроби се понашају на изненађујуће начине и потребно нам је боље разумевање како колонизују тло и свих различитих еколошких процеса које ти микроби спроводе. Ми заиста немамо појма ", рекао је Бејли. Научници још увек не знају како и зашто ове трансплантације тла раде, баш као што стварно не знају много о томе зашто су фекалне трансплантације тако успешне код људи. Овај рад, међутим, показује да трансплантација тла у ствари дјелује, каже Баилеи.

Фиерер је похвалио студију, рекавши да она "истиче везе између тла и здравља екосистема, показујући снагу коју мијењање тла може да има", али је такође подигао пажњу опреза. Истраживачи су можда користили много мању количину тла у односу на претходне експерименте, али ипак ће требати огромне количине прљавштине да би се обновиле чак и мале површине. Такође нико не може бити сигуран шта у тлу покрећу еколошке промене. Беземер и други стручњаци за тло слажу се да су готово сигурно микроби, али с обзиром на сложеност тла још увек ништа не може да се искључи или искључи.

Тло је и даље еколошка црна кутија за научнике. Чак и сада, истраживачи тек почињу разумевати како микроби које не можемо да видимо могу да обликују свет око нас.

Тло има микробиом, превише