Çalışma, mikrobiyal bitki etkileşimlerinin iklim değişikliğine mikrobiyal tepkiyi etkilediğini buldu
Kaliforniya Üniversitesi, Irvine, biyologlar, bitkilerin bakteri ve mantar komşularının iklim değişikliğine nasıl tepki verdiklerini etkilediğini keşfettiler. Bu bulgu, çevre bilimindeki sıcak bir konuya çok önemli yeni bilgiler sağlıyor: İklim değişikliği, hem bitkilerin hem de mikrobiyomların çeşitliliğini peyzajda nasıl değiştirecek?
Araştırma, bilim adamlarının iklim değişikliğinin Güney Kaliforniya’daki komşu otlaklar ve kıyı çalılıkları üzerindeki etkilerini simüle ettikleri on yıllık bir çalışma olan Loma Ridge Küresel Değişim Deneyi’nde gerçekleştirildi. Buradaki deneysel işlemler arasında, yerel fosil yakıt yakmanın ortak bir sonucu olan nitrojen ilavesi ve yağmur fırtınaları sırasında arazi parçalarını su geçirmez çatılarla kaplayarak uygulanan kuraklık simülasyonu bulunmaktadır.
Projenin ilk yıllarında, araştırmacılar yalnızca bitkileri içeren iklim sorularını yanıtlamaya odaklandılar. Ekoloji ve evrimsel biyoloji profesörü ve UCI Mikrobiyom Girişimi’nin eş direktörü Jennifer Martiny liderliğindeki bir araştırma ekibi, bitki örtüsünün iklim değişikliğinin yerdeki bakteri ve mantarları nasıl etkilediğini etkileyip etkilemediğini incelemeye karar verdi. Toprak mikropları, atmosferle değiştirilen karbondioksit miktarını düzenleyerek ölü bitkileri ayrıştırır.
Bilim adamları, bakteri ve mantar türlerinin ve sayısının aralarında farklılık gösterdiğini tespit ederek, çayır ve çalılıklarda mikrobiyal DNA diziledi. Ekip daha sonra, üç yıllık bir süre boyunca, bitki çöpündeki, öncelikle düşen yapraklar ve gövdelerdeki mikrobiyal DNA’yı izleyerek mikropların azotlu gübreye ve kuraklığa nasıl tepki verdiklerini karşılaştırdı.
Gazetenin ilk yazarı ve UCI lisansüstü öğrencisi Sarai Finks, “Azalan suyun, çalılık mikrobiyal topluluğunun çayırlara daha çok benzemesine neden olabileceğini düşündük, çünkü çalılıkların kuraklık koşullarında artan otların büyümeye başladığına dair kanıtlar var,” dedi. “Ancak olmadı, iki mikrobiyal topluluk farklı kaldı.”
Ekip ayrıca simüle edilmiş kuraklık otlaklarda ve çalılıklarda hem bakteri hem de mantarları etkilerken bazı beklenmedik farklılıklar olduğunu keşfetti. Azot ilavesi yalnızca bakterileri etkiledi ve etkisi kuraklıktan çok daha azdı.
“Araştırmacılar daha önce bu tür bir etkileşime baktılar, ancak burada yaptığımız ölçekte değil. İki farklı bitki topluluğunu yan yana inceleyebildik,” diyen Finks, ekibin bulgularının olacağını umduğunu da sözlerine ekledi. mikrobiyal toplulukları araştıran diğer bilim insanlarına yardımcı olun. “Mikroplar karbon döngüsü için çok önemlidir ve mikrobiyal çeşitlilikteki değişikliklerin çevre için ne anlama geldiğini öğrenmemiz gerekiyor.”
Araştırmacıların makalesi, Silverado orman yangını Ekim 2020’de Loma Ridge Küresel Değişim Deneyi’ni vurmadan önce toplanan bilimsel verilerden en son yayınlanmıştı. “Bilim adamları şimdi, bitkiler ve sahadaki mikrobiyal topluluklar arasındaki yangın sonrası etkileşimleri araştırmaya çalışıyorlar, ” dedi Finks.
Sarai S. Finks et al, On yıllık simüle edilmiş küresel değişikliklere mikrobiyal topluluk tepkisi bitki topluluğuna bağlıdır, Elementa: Antroposen Bilimi (2021). DOI: 10.1525 / element.2021.00124