Огнестойкие амебы

«Домики» раковинных амеб под электронным микроскопом. У каждого вида своя форма «домика»

Биологи МГУ им. М.В. Ломоносова выяснили, как раковинные амебы спасаются от торфяных пожаров.

Алексей Щербаков

14 июня, 2017 15:15

3 мин

Огнестойкие амебы

Биологи МГУ им. М.В. Ломоносова выяснили, как раковинные амебы спасаются от торфяных пожаров.

Одна из преобладающих в торфяных болотах групп микроорганизмов – раковинные амебы. Сотрудники Биологического факультета МГУ изучили влияние на них пожаров. Последствия пожаров для микробных компонентов болотных экосистем ранее никто не изучал. Исследование биологов опубликовано в журнале Applied Soil Ecology.

Полученные учеными МГУ результаты позволят точнее проводить палеоэкологические реконструкции в сожженных торфяниках, так как раковинные амебы в значительной степени определяют биохимические процессы торфяных экосистем.

Раковинные амебы — одноклеточные организмы, большая часть тела которых находится внутри раковины. Они формируют более половины биомассы всех микроорганизмов в торфяниках! Изменения в структуре их сообществ под действием огня существенно отражается на структуре пищевых сетей, поскольку изменения одного из важных компонентов пищевой цепи влияют на все остальные. А еще наличие в отдельной экосистеме раковинных амеб влияет на интенсивность круговорота кремния.

Кремний является вторым по распространенности (после кислорода) химическим элементом в земной коре. Однако лишь немногие организмы научились вовлекать неорганический кремний в состав своих клеток, используя его как строительный материал, а также для выполнения многих физиологических функций. Некоторые группы раковинных амеб (которые строят раковинку из кремнеземных пластинок, выкладываемых на поверхности раковинки наподобие черепицы) могут «растворять» твердые кремнийсодержащие компоненты из окружающей среды и образовывать из них те самые пластинки, которыми покрывают поверхность своих раковинок. Иными словами, раковинные амебы представляют собой один из механизмов вовлечения кремния в биогеохимические циклы.

В качестве объекта исследований ученые использовали торфяник на северо-востоке Китая после пожара, случившегося там несколько лет назад. Он состоит из сильно и слабо выжженных территорий (благодаря тому, что пожарным удалось потушить часть болота), что позволило произвести сопоставление сообществ раковинных амеб в подвергшихся и не подвергшихся действию пожара участках.

Было обнаружено, что пожар привел к существенным изменениям в структуре сообщества раковинных амеб: микроорганизмы, строящие раковинки из песчинок, выжили, а те, что строят раковинки из кремнеземных пластинок, синтезируемых внутри клеток, погибли. По предположению исследователей, амебы, строящие раковинки из песчинок, более устойчивы к действию высоких температур, так как благодаря песчинкам раковина получается более толстая и крепкая.

Юрий Мазей, профессор кафедры гидробиологии Биологического факультета МГУ, поделился, как специалисты изучают мелких представителей торфяных экосистем:

«Сначала раковинных амеб выделяют из субстрата — почвы или мха. Это достигается путем замачивания субстрата в воде, затем колбу с этой суспензией интенсивно встряхивают, после чего взвесь фильтруют через серию фильтров, так что остаются раковинки амеб и мелкие частички субстрата. Затем итоговый фильтрат просматривается под световым микроскопом. Для уточнения видовой принадлежности иногда используют сканирующий электронный микроскоп».

Ранее биологи МГУ в сотрудничестве с британскими коллегами доказали, что изучение сообществ раковинных амеб может стать эффективным средством для реконструкций климатических изменений прошлого.

«В торфяных колонках часто встречаются слои с углями (это означает, что в то время экосистема горела). И в этом слое есть раковинные амебы. Корректно реконструировать климат в таком слое можно только на основе знаний, как реагируют сообщества раковинных амеб на пожары в современных условиях. Наше исследование впервые обратило внимание на эти особенности», - комментирует результаты своей научной работы Юрий Мазей.