В корневой системе растений обитает множество самых разных микроорганизмов. Однако если верить ученым, доминирующее положение в таких «общежитиях» занимают лишь три больших группы бактерий. Но, что самое интересное, растения сами решают, какие микроорганизмы будут населять их корни.

Всем известно, что люди, равно как и животные, живут в симбиозе с определенными бактериями. Сегодня можно утверждать с полной уверенностью: микроорганизмы способны сосуществовать в мире и согласии также и с растениями, не причиняя им никакого вреда. Симбиоз растений и грибов – явление хорошо знакомое, а вот их тесные связи с бактериями людям еще предстоит изучить.

Первопроходцами в этой области наверняка станут сотрудники Института размножения растений Общества Макса Планка. Именно они первыми сделали удивительный вывод: растения проводят своеобразный «кастинг». На нем они выбирают те виды бактерий, которые будут населять их корневую систему. Это предположение было сделано после ряда опытов.

Резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana). Автор фото: Deanster1983.

Сначала объектом исследований ученых стал видовой состав бактерий, населяющих корневую систему растения, именуемого Резуховидкой Таля (его латинское название - Arabidopsis thaliana). Учеными были выделены 43 разные группы микроорганизмов. И среди этого видового разнообразия явно выделялись 3 группы: Actinobacteria, Proteobacteria и Bacteroidetes. После того, как это заметили ученые, стало ясно: виды микроорганизмов, которые главенствовали в корневой системе, относились к одной из трех указанных групп. Тот, кто регулярно посещает сайты по садоводству, читает тематическую литературу или смотрит передачи про растения, знает, что почвенные бактерии отличаются просто колоссальным разнообразием. Учитывая этот факт, доминированию определенных видов микроорганизмов остается только поражаться.

Цветок резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana). Автор фото: BlueRidgeKitties.

Выявив такую удивительную закономерность, ученые решили провести эксперимент. Они посадили растения в почвы разных типов (песчаные и глинистые). В этом эксперименте также исследовались и растения A. thaliana, принадлежащие к разным экотипам – они различались как условиями среды обитания, так и набором генов. Удалось выяснить следующее: состав бактериальной микрофлоры, живущей в корнях, находится в прямой зависимости от генетических особенностей растения и состава почвы. Например, у разных экотипов резуховидки количество бактерий одного вида также было разным.

Корневая система резуховидки Таля с живущими на ней бактериями. Фото сделано под электронным микроскопом авторами исследования.

Исследователи утверждают: то, что определенные типы бактерий являющиеся доминирующими, - явление неслучайное. Одним микроорганизмам растения выдают, если можно так выразиться, «вид на жительство», другим нет. Другим они просто перекрывают путь к своим корням. Бактерии, занимающиеся исключительно разложением мертвой органики, не получают доступ к растениям. Следует, правда, отметить, что существует особая группа бактерий. Ее представители могут великолепно жить и на живых, и на мертвых корнях. К слову, численность таких бактерий составляет 40% от численности всей бактериальной микрофлоры корней. Эти микроорганизмы населяют те участки клеточных стенок, которые больше всего походят на мертвую ткань.

Сейчас исследователи пытаются понять, каким образом растения зазывают микроорганизмы в свою корневую систему. Существует предположение, что в качестве «пригласительных билетов» выступают особые химические вещества, на которые реагируют определенные бактерии. По сей день остается загадкой и то, как растениям удается обезопасить эти бактерии от своих защитных механизмов. Дело в том, что реакция растений на фитопатогенные бактерии обычно мгновенная и весьма жесткая. Однако микроорганизмы, образующие корневую микрофлору, почему-то остаются целыми и невредимыми. Возможно, после того, как ученые разгадают тайны симбиоза, случится новый прорыв в растениеводстве.

Юлия Романенко, специально для Natureworld.ru: "Интересное о растениях"
По материалам: КомпьюЛента.Ру
Автор первого фото: Tsukareta.