Почва помнит засуху: учёные впервые обнаружили у Земли «климатическую память»

Международная группа исследователей доказала, что почвенные микробы способны хранить и передавать растениям информацию о прошлых засухах. Это открытие, которое сравнивают с обнаружением «иммунной системы» планеты, может кардинально изменить подходы к сельскому хозяйству в условиях меняющегося климата.

Учёные из Ноттингемского университета (Великобритания) и Университета Канзаса (США) впервые экспериментально подтвердили существование феномена «экологической памяти» у почвенных микробных сообществ. Исследование, опубликованное в авторитетном журнале Nature Microbiology, показывает, что микроорганизмы в грунте не просто реагируют на текущие условия, но и хранят «воспоминания» о прошлых климатических стрессах, в частности, о засухах.

Механизм этой памяти основан на изменении состава и метаболических путей микробного сообщества после пережитого стресса. Столкнувшись с засухой, определенные виды бактерий и грибов активируют уникальные биохимические реакции. После нормализации условий эти изменения сохраняются. Когда стресс повторяется, «обученное» сообщество микробов помогает растениям быстрее и эффективнее адаптироваться — например, путем производства специфических осмолитов, которые защищают клетки от обезвоживания.

Это открытие имеет огромное практическое значение. До сих пор агрономы рассматривали почву преимущественно как питательный субстрат. Теперь же она предстает как сложная биологическая система, которую можно «тренировать».

«Мы можем целенаправленно создавать «умные» почвенные инокулянты — сообщества микробов с «памятью» о конкретных стрессах, — приводят авторы исследования слова одного из руководителей работы. — Это позволит «заранее подготовить» посевы к будущим засухам или аномальной жаре, значительно повысив их устойчивость без генной модификации».

Открытие «экологической памяти» переворачивает привычные представления.

• Устойчивость к климатическим изменениям. Сельское хозяйство получит новый инструмент для адаптации к учащающимся экстремальным погодным явлениям.
• Снижение зависимости от удобрений. «Обученные» микробы могут эффективнее помогать растениям усваивать питательные вещества и воду, что снизит потребность в химикатах.
• Новый взгляд на экосистемы. Леса и луга также обладают этой «памятью», что объясняет, как некоторым экосистемам удается восстанавливаться после серьезных засух.

Это исследование открывает новую главу в экологии и агрономии, доказывая, что у Земли есть собственный, еще не изученный механизм устойчивости, встроенный в самый фундамент жизни — почву под нашими ногами.

Источник: hi-tech.mail.ru