Исследователи Еврейского Университета могут помочь ученым поддержать здоровье микробиома в сельскохозяйственных и естественных растениях, – пишет eurekalert.org со ссылкой на eLife.
Согласно новому исследованию, проведенному исследовательской группой в Еврейском университете в Иерусалиме, микроскопические капли на поверхности листьев дают убежище бактериям, которые иначе не могли бы выжить в сухое дневное время.
Исследование предполагает, что понимание этой стратегии выживания бактерий в засушливых условиях может позволить ученым разработать методы, которые поддерживают здоровые микробиомы растений в сельскохозяйственных и естественных условиях.
Поверхность среднего листа растения содержит примерно 10 миллионов микробов - сравнимо с населением крупных городов - которые способствуют здоровью и повседневному функционированию растения. Ученые долго задавались вопросом, как бактерии могут выживать, когда дневная температура растет, и солнечный свет высушивает поверхности листьев.
«Хотя листья могут казаться полностью сухими в течение дня, есть свидетельства того, что они часто покрыты тонкими жидкими пленками или каплями микрометрового размера, которые не видны невооруженным глазом, - говорит соавтор Маор Гринберг, аспирант на факультете сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды им. Роберта Смита в Еврейском университете в Реховоте (Израиль). - До сих пор не было ясно, достаточно ли этой микроскопической влажности, чтобы защитить бактерии от высыхания».
Чтобы ответить на этот вопрос, Гринберг вместе с соавтором и научным сотрудником Томером Ореви и их командой воссоздали условия, подобные поверхности листьев, в лаборатории, используя стеклянные пластины, которые подвергались воздействию различных уровней влажности. Затем они провели эксперименты с более чем дюжиной различных видов бактерий в этих условиях.
Они заметили, что, хотя эти поверхности казались сухими невооруженным глазом, под микроскопом клетки бактерий были надежно покрыты мельчайшими капельками. Интересно, что более крупные капли образовывались вокруг скоплений более чем одной клетки, а одиночные капли - вокруг одиночных клеток. Эта микроскопическая влажность вызвана процессом, называемым распадом, когда гигроскопичные вещества, такие как аэрозоли, которые распространены на листьях, поглощают влагу из атмосферы и растворяются во влаге, образуя капельки.
«Мы обнаружили, что бактериальные клетки могут выживать внутри этих капель в течение более 24 часов и что показатели выживаемости были намного выше в более крупных каплях, - объясняет Ореви. - Наши результаты показывают, что с помощью методов самоорганизации, например, путем агрегации, эти клетки могут улучшить свои шансы на выживание в условиях высыхания».
Эти результаты могут иметь важные последствия для сельского хозяйства, так как человеческая деятельность может непреднамеренно влиять на этот механизм выживания бактерий, ставя под угрозу здоровье сельскохозяйственных культур и естественную растительность, согласно старшему автору Надаву Каштану - доктору философии, доценту факультета сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды. «Глубокое понимание того, как микроскопическая влажность листьев может защитить здоровый микробиом растения и как это может быть нарушено сельскохозяйственными методами и выбросами аэрозоля человеком, имеет большое значение», - говорит он.
Каштан также отмечает, что подобная микроскопическая влажность
поверхности, вероятно, возникает в почве, в искусственной среде,
на коже человека и животных и, возможно, даже во внеземных
системах, где условия могут это позволить, предполагая, что такие
стратегии выживания бактерий не ограничиваются поверхностями
листьев.
Фото: ru.123rf.com/profile_fotokostic
