Невидимые жители свалки. Ученые нашли микробам экоприменение

МОСКВА, 20 июн – РИА Новости. Различия в показателях разнообразия микроорганизмов на свалках промышленных отходов и в "чистой" почве обнаружили биологи Вятского государственного университета (ВятГУ). По словам авторов, открытие может стать ключом к определению допустимого уровня техногенного воздействия на окружающую среду. Результаты опубликованы в журнале Contemporary Problems of Ecology.

Как объяснили в вузе, почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговороте питательных веществ и поддержании стабильности экосистемы. Однако сегодня им становится все сложнее справляться с усиливающимся техногенным давлением, которое изменяет состав, разнообразие, соотношение групп и характер жизнедеятельности микробного населения почвы, что напрямую влияет на равновесие в природе и безопасность окружающей среды для человека.

По словам ученых, одним из самых мощных факторов, оказывающих негативное воздействие на природные экосистемы, сегодня являются отходы промышленного производства.

Ученые ВятГУ исследовали свалку, где 12 лет назад были захоронены жидкие химические отходы, засыпанные песком, глиной, известью и гипсом, и обнаружили там микроорганизмы, которые не встречаются в "чистой" почве ближайшего заповедника.

Благодаря современным методам исследования биологам удалось получить информацию на принципиально новом уровне. Они изучили геномы (совокупность генетического материала) целых сообществ и выявили как доминирующие, так и редкие виды микробов, многие из которых не удавалось обнаружить традиционными способами.

Кроме того, исследователи выяснили, что в молодых техногенных почвах (техносолях), трансформированных в результате деятельности человека, соотношение разных групп микроорганизмов отличается от разнообразия, обнаруженного в природном грунте. Ученые отметили, что эти изменения могут служить индикатором техногенного загрязнения среды, а также позволяют выявлять негативные тенденции и разрабатывать меры по их предотвращению.

«

"Изучение микроорганизмов в техногенно-загрязненных почвах – важный шаг к пониманию того, как антропогенная деятельность влияет на нашу планету. Полученные нами данные могут быть использованы для разработки мер по защите почвы и сохранению "здоровья" окружающей среды", – рассказала ведущий научный сотрудник НИЛ биомониторинга ВятГУ Ирина Широких.

Исследователи отметили, что их группа, одна из немногих в России, провела оценку комплексов почвенных микроорганизмов с использованием передовых метагеномных подходов, а именно с помощью метода высокопроизводительного секвенирования нового поколения (NGS), позволяющего параллельно проанализировать большое количество фрагментов ДНК и РНК, а также быстро изучить геномы целых сообществ, что невозможно было бы сделать традиционными техниками.

"Метагеномный подход позволяет идентифицировать конкретные ферменты и составить представление о модели функционирования микробных сообществ в окружающей среде. Такие исследования являются важным шагом в познании роли микроорганизмов в осуществлении почвой своих экосистемных функций", – подчеркнула Широких.

Исследование выполнено при поддержке Института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН и частично профинансировано Федеральным аграрным научным центром Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого.